JP2020107741A - シート状粘着材の貼付け方法およびシート状粘着材の貼付け装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】所定の形状に切断されたシート状粘着材を、ワークに対して高い精度で貼り付けることができるシート状粘着材の貼付け方法およびシート状粘着材の貼付け装置を提供する【解決手段】切断検査機構49は、粘着材片Tpを光学的に認識する。切断判定部52は、切断検査機構49の情報に基づいて、粘着材片Tpのサイズおよび形状を検査する。すなわち、切断判定部52はシート状粘着材の切断における異常の有無を検査する。貼付け検査機構50は、ワークWを光学的に認識する。貼付け判定部53は、貼付け検査機構50の情報に基づいて、ワークWに対して粘着材片Tpが正常に貼り付けられたか否かを検査する。貼付け過程または切断過程における異常の有無を検査することにより、貼付け位置が想定される位置からズレる要因となる異常の発生を看過することを回避できるので、貼付け精度を向上できる。【選択図】図17
Description
本発明は、半導体ウエハ(以下、適宜「ウエハ」という)を例とするワークに対して、粘着テープを例とするシート状粘着材を貼り付けるために用いるシート状粘着材の貼付け方法およびシート状粘着材の貼付け装置に関する。
ウエハの表面に回路パターンが形成された後、バックグラインド工程によってウエハの裏面を研削し、さらにダイシング工程によって当該ウエハを多数のチップ部品に分断する。この場合、ウエハの回路保護を目的とする粘着テープ(保護テープ)、または、分断されたチップ部品の飛散防止を目的とする粘着テープ(ダイシングテープ)を例とするシート状粘着材が各工程においてウエハに貼り付けられる。
シート状粘着材をウエハに貼り付ける方法の一例としては、帯状のシート状粘着材をウエハに貼り付けた後に切断機構を用いてウエハの形状に沿ってシート状粘着材を切断する方法の他、予めウエハの形状にシート状粘着材を切断して粘着材片を作成し、当該粘着材片をウエハに貼り付ける方法が考案されている。
粘着材片をウエハに貼り付けるための具体的な構成として、以下のようなものが挙げられる。まず、キャリアテープが添設された帯状のシート状粘着材に対して、環状の切断刃を有する切断ローラを押圧転動させることにより、キャリアテープ上でシート状粘着材をウエハの形状に切断して粘着材片を形成する。その後、粘着材片の周囲のシート状粘着材を除去することで、キャリアテープ上に整列配備された粘着材片が作成される。そして、エッジ部材でキャリアテープを折り返し走行させることにより、粘着材片をキャリアテープから剥離していく。エッジ部材の先端においてキャリアテープから剥離されて前方に押し出し移動される粘着材片は、貼付けローラに押圧されてウエハに貼り付けられる(特許文献1を参照)。
しかしながら、上記従来装置では次のような問題がある。
近年ではシート状粘着材を貼り付ける対象であるワークとして、主に円形状のウエハの他に、矩形状の半導体基板を用いる方法が提案されている。さらに近年ではワークが大型化する傾向にある。ワークが矩形状である場合、ワークにシート状粘着材を貼り付けてから切断する方法では切断機構がワークと干渉してワークに欠損または歪みなどが発生するおそれが高くなるといる観点から、粘着材片を形成させてから当該粘着材片をワークに貼り付ける方法がより好ましい。
しかしながら、矩形状の半導体基板やより大型のウエハをワークとする近年の方法では、ワークに粘着材片が貼り付けられる位置について、従来と比べて非常に高い精度が要求される。従来における粘着材片をワークに貼り付ける方法では、ウエハに対して粘着材片が実際に貼り付けられる位置と、想定される貼付け位置とのズレが大きい。そのため、従来において粘着材片を貼り付ける方法では、近年において要求される高い貼付け精度を確実に満たすことが難しいという問題が懸念される。
従来の構成において、ワークに対して粘着材片が実際に貼り付けられる位置が想定される貼付け位置からズレる原因として、以下のようなものが考えられる。すなわち、ウエハに長尺状のシート状粘着材を貼り付けてからウエハの形状に当該シート状粘着材を切り抜く貼付け方法と比べて、予めウエハの形状に応じた所定形状にシート状粘着材を切断してからウエハに貼り付ける貼付け方法は、貼付け位置の精度に影響を与える要因が非常に多いと考えられる。
要因の一例として、温度や湿度など各種条件の変化に起因してシート状粘着材を切断する位置が想定される位置からわずかにズレることが挙げられる。シート状粘着材を切断する位置が予め想定される位置からズレている場合、粘着材片のサイズまたは形状が想定されるサイズまたは形状と異なることとなる。サイズまたは形状が想定と異なる粘着材片をそのままワークに貼り付けることにより、ワークに粘着材片が貼り付けられる位置は想定される貼付け位置から外れる。すなわち、貼付け精度が低下することとなる。
また、貼付け位置の精度に影響を与える要因として、振動などによって機械的なブレが発生する結果、粘着材片およびワークに対して搬送や載置などの各種ハンドリングを行う際に、粘着材片およびワークの位置が徐々に想定位置からずれていくことも要因としてあげられる。このような位置ズレの発生は、貼付け処理を行うために必要な各工程において発生すると考えられる。
さらに、粘着材片がキャリアテープから剥離されて前方に押し出し移動される際に、キャリアテープから剥離された部分の粘着材片が、自重によって鉛直方向に垂れ下がること、または遊離状態となっている粘着材片が理想上の移動軌跡から水平方向などにズレることも考えられる。粘着材片またはワークを搬送する際に位置ズレが発生すると、粘着材片とワークとが正確に対向していない状態で粘着材片がワークに貼り付けられる。その結果、ワークに粘着材片が貼り付けられる位置は想定される貼付け位置から外れることとなる。
従来の構成では、シート状粘着材を切断する位置のズレ、および、搬送等のハンドリングにおいて発生する粘着材片またはワークの位置ズレを考慮することなく、粘着材片をワークに貼り付けている。その結果、ワークに対して粘着材片を高い精度で貼り付けることが困難になっていると考えられる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、所定の形状に切断されたシート状粘着材を、ワークに対して高い精度で貼り付けることができるシート状粘着材の貼付け方法およびシート状粘着材の貼付け装置を提供することを主たる目的とする。
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、ワークに対して、所定形状のシート状粘着材を貼り付けるシート状粘着材の貼付け方法であって、
粘着材保持部材により前記シート状粘着材を保持した状態で前記シート状粘着材を前記ワークに貼り付ける貼付け過程と、
前記貼付け過程の前および後の少なくとも一方において、前記ワークの所定部分および前記シート状粘着材の所定部分のうち少なくとも一方を認識機構により光学的に認識し、前記認識機構により得られた情報に基づいて異常の有無の検査を行う検査過程と、
を備えることを特徴とするものである。
すなわち、ワークに対して、所定形状のシート状粘着材を貼り付けるシート状粘着材の貼付け方法であって、
粘着材保持部材により前記シート状粘着材を保持した状態で前記シート状粘着材を前記ワークに貼り付ける貼付け過程と、
前記貼付け過程の前および後の少なくとも一方において、前記ワークの所定部分および前記シート状粘着材の所定部分のうち少なくとも一方を認識機構により光学的に認識し、前記認識機構により得られた情報に基づいて異常の有無の検査を行う検査過程と、
を備えることを特徴とするものである。
(作用・効果)この構成によれば、
また、上述した発明において、前記検査過程は、前記シート状粘着材のサイズおよび形状のうち少なくとも一方について異常の有無の検査を行うことが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、シート状粘着材のサイズおよび形状のうち少なくとも一方について異常の有無の検査を行う。シート状粘着材のサイズまたは形状に異常がある場合、当該シート状粘着材をワークに精度良く貼り付けることは困難である。よって、シート状粘着材のサイズまたは形状が想定されるサイズまたは形状と異なるといった異常を予め判別することにより、シート状粘着材の貼付け精度が低下する事態を事前に回避できる。
また、上述した発明において、前記検査過程は、前記ワークに対して前記シート状粘着材が貼り付けられた位置について異常の有無の検査を行うことが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、ワークに対してシート状粘着材が貼り付けられた位置について異常の有無の検査を行う。そのため、ワークに対してシート状粘着材が貼り付けられた位置が想定される位置から外れている事態が発生しても、当該事態の発生を早期に発見できる。よって、シート状粘着材が貼付けられた位置が想定されている位置からズレているようなワークが製品として混入する事態を確実に回避できるので、製品におけるシート状粘着材の貼付け精度を向上できる。
また、上述した発明において、前記検査過程において、前記ワークに対して前記シート状粘着材が貼り付けられた位置に異常があると判断された場合、前記ワークから前記シート状粘着材を剥離させる剥離過程を備えることが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、ワークに対して前記シート状粘着材が貼り付けられた位置に異常があると検査過程において判断された場合、剥離過程によってワークからシート状粘着材を剥離させる。この場合、シート状粘着材が貼付けられた位置がズレているワークから当該シート状粘着材を剥離した後、ワークまたはシート状粘着材を再利用することもできる。よって、ワークに対してシート状粘着材が不適切な位置に貼り付けられた場合であっても、ワークまたはシート状粘着材を有効に活用できる。
また、上述した発明において、入力部を用いて検査の判断基準に関する情報を入力し、前記判断基準に関する情報を記憶部に記憶させる記憶過程を備え、
前記検査過程は、前記認識機構により得られた情報と前記記憶部に記憶されている前記判断基準に関する情報とを比較することによって、異常の有無の検査を行うことが好ましい。
前記検査過程は、前記認識機構により得られた情報と前記記憶部に記憶されている前記判断基準に関する情報とを比較することによって、異常の有無の検査を行うことが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、記憶過程によって検査の判断基準に関する情報が記憶部に記憶される。検査過程は、認識機構により得られた情報と記憶部に記憶されている判断基準に関する情報とを比較することによって、異常の有無の検査を行う。予め検査の判断基準に関する情報を取得しておくことにより、検査過程において異常の有無を容易かつ正確に判定できる。よって、シート状粘着材の貼付け精度を低下させる原因となる異常の発生を回避できるので、シート状粘着材の貼付け精度を向上できる。
また、上述した発明において、前記検査過程において異常があると判断された場合、前記異常の発生を報知する報知過程を備えることが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、異常があると判断された場合、当該異常の発生が報知される。そのため、オペレータなどは速やかに異常の発生を認識して当該異常に対応することができる。
また、上述した発明において、前記異常の発生が報知された場合、前記貼付け過程を中断させる中断過程を備えることが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、異常の発生が報知された場合、中断過程によって貼付け過程が中断される。この場合、異常が発生しているにも関わらず貼付け過程を実行することによってシート状粘着材が不適切な位置に貼り付けられる、という事態を確実に回避できる。
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとってもよい。
すなわち、ワークに対して、所定形状のシート状粘着材を貼り付けるシート状粘着材の貼付け装置であって、
粘着材保持部材により前記シート状粘着材を保持した状態で前記シート状粘着材を前記ワークに貼り付ける貼付け機構と、
前記貼付け過程の前および後の少なくとも一方において、前記ワークの所定部分および前記シート状粘着材の所定部分のうち少なくとも一方を光学的に認識する認識機構と、
前記認識機構により得られた情報に基づいて、異常の有無の検査を行う検査機構と、
を備えることを特徴とするものである。
すなわち、ワークに対して、所定形状のシート状粘着材を貼り付けるシート状粘着材の貼付け装置であって、
粘着材保持部材により前記シート状粘着材を保持した状態で前記シート状粘着材を前記ワークに貼り付ける貼付け機構と、
前記貼付け過程の前および後の少なくとも一方において、前記ワークの所定部分および前記シート状粘着材の所定部分のうち少なくとも一方を光学的に認識する認識機構と、
前記認識機構により得られた情報に基づいて、異常の有無の検査を行う検査機構と、
を備えることを特徴とするものである。
(作用・効果)この構成によれば、粘着材保持部材によりシート状粘着材を保持した状態でシート状粘着材をワークに貼り付ける貼付け機構と、貼付け過程の前および後の少なくとも一方において、ワークの所定部分およびシート状粘着材の所定部分のうち少なくとも一方を光学的に認識する認識機構と、認識機構により得られた情報に基づいて、異常の有無の検査を行う検査機構とを備える。この場合、シート状粘着材の貼付け精度が低下するような異常は検査過程によって検知されるので、上記方法を好適に実施することができる。
また、上述した発明において、前記検査機構は、前記シート状粘着材のサイズおよび形状のうち少なくとも一方について異常の有無の検査を行うことが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、シート状粘着材のサイズおよび形状のうち少なくとも一方について異常の有無の検査を行う。シート状粘着材のサイズまたは形状に異常がある場合、当該シート状粘着材をワークに精度良く貼り付けることは困難である。よって、シート状粘着材のサイズまたは形状が想定されるサイズまたは形状と異なるといった異常を予め判別することにより、シート状粘着材の貼付け精度が低下する事態を事前に回避できる。
また、上述した発明において、前記検査機構は、前記ワークに対して前記シート状粘着材が貼り付けられた位置について異常の有無の検査を行うことが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、ワークに対してシート状粘着材が貼り付けられた位置について異常の有無の検査を行う。そのため、ワークに対してシート状粘着材が貼り付けられた位置が想定される位置から外れている事態が発生しても、当該事態の発生を早期に発見できる。よって、シート状粘着材が貼付けられた位置が想定されている位置からズレているようなワークが製品として混入する事態を確実に回避できるので、製品におけるシート状粘着材の貼付け精度を向上できる。
また、上述した発明において、前記ワークに対して前記シート状粘着材が貼り付けられた位置に異常があると前記検査機構が判断した場合、前記ワークから前記シート状粘着材を剥離させる剥離機構を備えることが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、ワークに対して前記シート状粘着材が貼り付けられた位置に異常があると検査機構によって判断された場合、剥離機構によってワークからシート状粘着材を剥離させる。この場合、シート状粘着材が貼付けられた位置がズレているワークから当該シート状粘着材を剥離した後、ワークまたはシート状粘着材を再利用することもできる。よって、ワークに対してシート状粘着材が不適切な位置に貼り付けられた場合であっても、ワークまたはシート状粘着材を有効に活用できる。
また、上述した発明において、検査の判断基準に関する情報を入力する入力部と、前記入力部によって入力された、前記判断基準に関する情報を記憶する記憶部と、を備え、前記検査機構は、前記認識機構により得られた情報と前記記憶部に記憶されている前記判断基準に関する情報とを比較することによって、異常の有無の検査を行うことが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、検査の判断基準に関する情報が入力部によって入力され、当該情報は記憶部に記憶される。検査機構は、認識機構により得られた情報と記憶部に記憶されている判断基準に関する情報とを比較することによって、異常の有無の検査を行う。予め検査の判断基準に関する情報を取得しておくことにより、検査機構は異常の有無を容易かつ正確に判定できる。よって、シート状粘着材の貼付け精度を低下させる原因となる異常の発生を回避できるので、シート状粘着材の貼付け精度を向上できる。
また、上述した発明において、異常があると前記検査機構に判断された場合、前記異常の発生を報知する報知機構を備えることが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、異常があると判断された場合、当該異常の発生が報知される。そのため、オペレータなどは速やかに異常の発生を認識して当該異常に対応することができる。
また、上述した発明において、前記異常の存在が報知された場合、前記貼付け過程を中断させる中断機構を備えることが好ましい。
(作用・効果)この構成によれば、異常の発生が報知された場合、中断過程によって貼付け過程が中断される。この場合、異常が発生しているにも関わらず貼付け過程を実行することによってシート状粘着材が不適切な位置に貼り付けられる、という事態を確実に回避できる。
本発明のシート状粘着材の貼付け方法およびシート状粘着材の貼付け装置によれば、シート状粘着材をワークに貼り付ける貼付け過程の前および後の少なくとも一方において、検査過程を行う。貼付け過程の前および後の少なくとも一方において検査過程を行うので、貼付け過程における異常が看過されるという事態の発生をより確実に回避できる。そのため、シート状粘着材が貼り付けられたワークを作製する場合において、当該ワークにおけるシート状粘着材の貼付け精度を向上できる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図1ないし図3は、実施例に係るシート状粘着材の貼付け装置1の基本構成を示す図である。なおシート状粘着材の貼付け装置1を示す各図において、各種構成を支持する支持手段、および各種構成を駆動させる駆動手段などについては適宜図示を省略している。
本実施例に係るシート状粘着材の貼付け装置では、シート状粘着材Tとして回路保護用の粘着テープを用いるものとする。シート状粘着材Tを貼り付ける対象であるワークWとして、矩形の半導体基板を用いるものとする。
本実施例に用いられるシート状粘着材Tは図4(b)に示すように、非粘着性の基材Taと、粘着性を有する粘着材Tbとが積層した構造を備えている。粘着材TbにはセパレータSが添設されている。すなわちシート状粘着材Tの粘着面にセパレータSが添設されており、セパレータSをシート状粘着材Tから剥離することによってシート状粘着材Tの粘着面が露出する。セパレータSの例として、長尺状の紙材やプラスチックなどが挙げられる。
本実施例において「上流」および「下流」とはシート状粘着材Tの繰り出し方向に沿うものとして定義される。すなわち「上流」とはシート状粘着材Tの繰り出し方向において、後述する粘着材供給機構2に近い側を意味するものとする。本実施例において、シート状粘着材Tは図1などに示すように、符号Lnで示す方向へ繰り出されているものとする。なお、繰り出し方向Lnはx方向と平行であるものとする。
<全体構成の説明>
シート状粘着材の貼付け装置1は、粘着材供給機構2と、粘着材切断機構3と、粘着材回収機構4と、粘着材保持機構5と、セパレータ回収機構6と、ワーク収納部7と、ワーク保持テーブル8と、ワーク搬送機構9と、粘着材貼付け機構10と、保持部材分離機構11と、保持部材回収機構12と、を備えている。
シート状粘着材の貼付け装置1は、粘着材供給機構2と、粘着材切断機構3と、粘着材回収機構4と、粘着材保持機構5と、セパレータ回収機構6と、ワーク収納部7と、ワーク保持テーブル8と、ワーク搬送機構9と、粘着材貼付け機構10と、保持部材分離機構11と、保持部材回収機構12と、を備えている。
粘着材供給機構2は、原反ロール2aを装着するボビンを備えている。原反ロール2aは、セパレータSが添設された長尺のシート状粘着材Tをロール巻きした構成となっている。シート状粘着材TはセパレータSが添設された状態で粘着材供給機構2から繰り出し供給され、粘着材切断機構3などを経由して粘着材貼付け機構10へと案内される。原反ロール2aから繰り出されたシート状粘着材Tは、図示しないガイドローラなどによって繰り出し方向にテンションが付与されており、皺が発生しないよう調整されている。
粘着材切断機構3は、図5(a)に示すように、下板13と、支柱14と、切断ユニット15と、上部固定板16とを備えている。下板13は、粘着材供給機構2から繰り出し供給されたシート状粘着材Tを水平に受け止めるように配設されている。支柱14は、下板13に立設されており、切断ユニット15を貫通している。上部固定板16は支柱14に横架されており、上部固定板16の上面にはモータ16aが配設されている。
切断ユニット15は図5(b)に示すように、可動台17と、切断刃19とを備えている。可動台17は平坦な板状部材であり、支柱15に横架されている。可動台17は上部固定板16と下板13との間において、支柱14に沿って上下方向(z方向)へ往復移動が可能となるように構成されている。すなわち、可動台17は、モータ16aを正逆回転駆動することにより、支柱14に沿ってネジ送り昇降されるようになっている。粘着材切断機構3は可動台17を上下移動させる構成を備えていればよく、モータ16aの代わりにシリンダを例とする他の駆動機構を採用してもよい。
切断刃19は図5(b)に示すように可動台17の下面に配設されており、可動台17とともに昇降移動する。可動台17が下降することにより、切断ユニット15はシート状粘着材Tを切断する切断位置へと移動する。切断ユニット15は本発明における切断機構に相当する。
下板13の所定の位置には、受け止めピン18が立設されている。受け止めピン18は可動台17の下面を受け止めることにより、切断ユニット15が必要以上に下降することを防止する。受け止めピン18の高さは、切断刃19の長さに応じて設定される。すなわち図8(d)に示すように、受け止めピン18が可動台17を受け止める状態において、切断刃19が確実にシート状粘着材Tを完全に切断し、かつ、セパレータSを完全に切断することがないように設定される。切断刃19がシート状粘着材TおよびセパレータSの両方を厚み方向へ完全に切断するという事態は、受け止めピン18によって防止される。
切断刃19は図5(c)に示すように環状の刃で構成されている。切断刃19は図1などに示すように、環状の切断軌跡Kに沿ってシート状粘着材Tを切断し、切断軌跡Kに応じた形状の粘着材片Tpを形成させる。切断刃19の形状はワークWの形状に応じて適宜変更可能であるが、本実施例では矩形状の環状刃、具体的には長方形状の環状刃となっている。可動基台17の両端には支柱14が貫通する貫通孔Hが設けられている。粘着材片Tpは、本発明における所定形状のシート状粘着材に相当する。
なお、本発明において「環状」とは、一端と他端とが繋がっており、全体として閉じている線の形状を全て含むものとして定義づけられる。一例として、矩形状、円形状(円環状)、多角形状の他、波形を少なくとも一部に有する波形状、略円形状なども含まれる。略円形状の一例として、ノッチやオリエンテーションフラットが設けられている基板の外形に沿った形状、すなわち円の一部に凹みや直線を含む形状が挙げられる。また、切断軌跡Kが矩形状または多角形状である場合、角部の角度は適宜変更してよく、角部が丸みを帯びていてもよい。
実施例において、図5(b)に示すように、可動台17と切断刃19とは一体形成されている。一体形成されることにより、可動台17と切断刃19との相対的位置関係をより確実に維持できる。すなわち、可動台17と切断刃19とが別の部材である場合と比べて、切断ユニット16がシート状粘着材Tを押圧して切断する際に、切断刃19の位置が可動台17に対してズレることを確実に防止できる。その結果、可動台17に対する切断刃19のズレに起因して粘着材片Tpの形状が想定される形状と異なる、という事態を回避できる。切断刃19を可動台17と一体形成できるとともに、切断軌跡Kの精度を向上できるという点で、切断刃19の好ましい構成としてピナクル刃(登録商標)が挙げられる。
粘着材回収機構4は、切断軌跡Kの形状に切断された粘着材片Tpの周囲に残るシート状粘着材T、すなわち余剰粘着材Tnを回収する。余剰粘着材Tnは図1などに示すように、粘着材切断機構3から下流へ送られた後、セパレータSから剥離される。剥離された余剰粘着材Tnは図示しない案内ローラによって回収ボビン21へと案内される。
回収ボビン21は、セパレータSから剥離された余剰粘着材Tnを巻き取り回収する。巻き取り回収の結果、セパレータSおよび粘着材片Tpが粘着材保持機構5へと案内される。
粘着材切断機構3と粘着材回収機構4との間には図示しないダンサローラが設けられている。粘着材切断機構3におけるシート材粘着材Tのテンションの大きさと、粘着材回収機構4より下流におけるシート材粘着材Tのテンションの大きさとの差は、当該ダンサローラにより吸収される。
そのため、粘着材回収機構4より下流では、シート状粘着材Tに対して確実に皺が発生しないようなテンションを付与し、シート状粘着材Tのテンションを比較的大きく調整することができる。その一方で、粘着材切断機構3においては、シート状粘着材Tに弛みが発生することなく、かつ過度なテンションの付与に起因するシート状粘着材Tの伸張も発生しない程度に、シート状粘着材Tのテンションを比較的小さく調整できる。
粘着材保持機構5は、粘着材片Tpを保持部材によって保持させるものである。本実施例において、保持部材として粘着性を有する保持テープFを用いるものとする。すなわち、粘着材片Tpに保持テープFを貼り付けることにより粘着材片Tpを安定に保持させる。保持テープFは透明な材料を例とする、光透過性を有する材料で構成されることが好ましい。本実施例において、保持テープFは本発明における粘着材保持部材に相当する。
本実施例において、粘着材保持機構5は供給ボビン23と、支持テーブル24と、貼付けユニット25とを備えている。供給ボビン23は長尺状の保持テープFをロール巻きした構成となっている。保持テープFは供給ボビン23から繰り出し供給され、粘着材回収機構4から下流へと供給されている粘着材片Tpへと案内される。支持テーブル24は、粘着材回収機構4から下流へと供給されている粘着材片TpおよびセパレータSを水平に受け止めるように配設されている。
貼付けユニット25は、貼付けローラ27と駆動シリンダ29とを備えている。貼付けユニット25は、図3に示す案内レール30に沿って、支持テーブル24の上方を往復移動するように構成されている。貼付けローラ27は駆動シリンダ29によって昇降可能に構成されている。すなわち、供給ボビン23から案内されてきた保持テープFは、貼付けローラ27によって上方から押圧され、支持テーブル24によって受け止められている粘着材片Tpに貼り付けられる。
セパレータ回収機構6は、ガイドローラ31と、送りローラ32と、回収ボビン33とを備えている。保持テープFが貼り付けられた粘着材片TpおよびセパレータSは、ガイドローラ34によって保持テープF付きの粘着材片Tpと、セパレータSとに剥離される。剥離されたセパレータSは、送りローラ32を経由して回収ボビン33に巻き取り回収される。
ワーク収納部7は、一例としてワークWを収納するマガジンC1およびマガジンC2を備えている。マガジンC1には多数枚のワークWが、水平姿勢で多段に差込み収納されている。マガジンC2には所定形状のシート状粘着材Tが貼り付けられたワークWが、水平姿勢で多段に差込み収納可能となっている。
ワーク保持テーブル8は図6に示すように、可動台35と、昇降台36と、ワーク載置部37と、気体供給ノズルNzとを備えている。可動台35は、前後可動台35aと左右可動台35bと回転可動台35cとを備えている。前後可動台35aはガイドレールR1に沿って前後方向(図ではy方向)へ水平移動するように構成される。前後可動台35aの水平移動により、ワーク保持テーブル8は、図3において実線で示されている待機領域Pと、図3において点線で示されている貼付け領域Qとの間を往復移動することが可能となる。
左右可動台35bは、前後可動台35aの上に固定されているガイドレールR2に沿って左右方向(図ではx方向)へ水平移動するように構成される。回転可動台35cは左右可動台35bの上に設けられており、z軸周りの回転方向θへ回転可能となるように構成されている。昇降台36は可動台35に立設されており、昇降台36の上端にワーク載置部37が配設されている。昇降台36は図示しないモータなどにより、z方向へ昇降移動可能に構成されている。
ワーク載置部37は平坦な載置面を有しており、ワークWを水平状態で保持する。ワーク載置部37は、吸着パッド38と位置決め部材39とを備えている。吸着パッド38は駆動シリンダ40によって、ワーク載置部37に内蔵される待機位置とワーク載置部37の載置面から突出する受け取り位置との間で昇降移動する。図6において、吸着パッド38が移動する受け取り位置を二点鎖線で例示している。
位置決め部材39は、ワーク載置部37の前後左右の四カ所に設けられている。位置決め部材39は、図示しないシリンダによってワーク載置部37の中心に向けて進退移動するように構成されている。ワーク載置部37に載置されたワークWの外周を、位置決め部材39によってワーク載置部37の中心に向けて四方から押圧することにより、ワークWはワーク載置部37の中心上に位置決めされるように構成されている。ワーク載置部37に配設される位置決め部材39の数および位置は、ワークWを位置決めできる構成であれば適宜変更してよい。なお、ワーク載置部37は内部に設けられた図示しない吸引機構などにより、ワークWを吸着保持することが好ましい。
さらに、少なくともワーク保持テーブル8が貼付け領域Qへ移動している状態において、ワーク保持テーブル8はワークWをx、y、z、およびθの各方向へ変位できるように構成されている。本実施例では、前後可動台35aおよび左右可動台35bの水平移動、回転可動台35cの回転移動、および昇降台36の昇降移動により、貼付け領域Qへと搬送されたワークWの位置を各方向へ適宜調整できるように構成されている。
気体供給ノズルNzは図示しない気体供給源と接続されており、ワークWの貼り付け面と粘着材片Tpの粘着面とを所定の微小距離Daに近接させた状態、すなわち近接状態においてワークWと粘着材片Tpとの隙間に気体を供給する。当該気体を供給することにより、近接状態においてワークWと粘着材片Tpとが接触することを防止する。
ワーク搬送機構9は搬送アーム9aを備えており、図示しない駆動機構によって水平進退、旋回、および昇降可能となるように構成されている。搬送アーム9aの先端には一例として馬蹄型のワーク保持部9bが設けられている。搬送アーム9aは、ワーク収納部7に多段収納されたワークW同士の間隙を、ワーク保持部9bが進退可能に構成されている。ワーク保持部9bには吸着孔が設けられており、ワークWを真空吸着して保持するように構成されている。
粘着材貼付け機構10は粘着材片TpをワークWに貼り付けるものであり、貼付けローラ41と駆動シリンダ43とを備えている。粘着材貼付け機構10は、図3に示す案内レール30に沿って、貼付け領域Qの上方を往復移動するように構成されている。貼付けローラ41は駆動シリンダ43によって昇降可能に構成されている。すなわち、保持テープFが貼り付けられた粘着材片Tpは貼付けローラ41によって上方から押圧され、ワーク保持テーブル8によって保持されているワークWに粘着材片Tpが貼り付けられる。
保持部材分離機構11は、ワークWに貼り付けられた粘着材片Tpから保持テープFを分離させる。保持部材分離機構11は、保持テープFのテンションを維持するガイドローラ56と、ニップローラ57とを備えている。ニップローラ57は昇降移動を可能とするピンチローラ57aと、モータによって駆動する送りローラ57bによって構成される。保持部材分離機構11は、図示しないレールに沿って左右水平に往復移動が可能となるように構成されている。
保持部材回収機構12は、テープ剥離ユニット11の下流に配設されており、粘着材片Tpから分離された保持テープFを巻き取る回収ボビンが巻き取り方向に回転駆動されるようになっている。
シート状粘着材の貼付け装置1は、さらに制御部44と、入力部45と、粘着材位置認識機構47と、ワーク位置認識機構48と、切断検査機構49と、貼付け検査機構50と、位置判定部51と、切断判定部52と、貼付け判定部53と、記憶部54と、報知部55とを備えている。
制御部44はCPU(中央演算処理装置)などを備えており、シート状粘着材の貼付け装置1に設けられている構成の各々について、各種動作などを統括制御する。入力部45の例としてはコンソールパネルやキーボードなどが挙げられ、オペレータは入力部45を用いて各種指示を入力する。図2に示すように、入力部45に入力された指示内容は制御部44に送信され、制御部44は当該指示に沿って各種制御を行うことができる。
また、オペレータなどが入力部45を操作することにより、粘着材片Tpのサイズの基準、粘着材片Tpの形状の基準、ワークW上に粘着材片Tpを貼り付ける位置の基準、および、当該基準との差の許容値などに関する各種情報を予め入力できる。記憶部54は入力された各種情報を記憶する。
粘着材位置認識機構47は、ワークWに粘着材片Tpを貼り付ける前の所定の時点において、粘着材片Tpを撮影することによって粘着材片Tpの詳細な位置に関する情報を取得する。本実施例において、粘着材位置認識機構47は貼付け領域Qの上方に配設されている一対の粘着材位置認識カメラ47aおよび47bを備えている。粘着材位置認識機構47が取得した粘着材片Tpの位置情報は、位置判定部51へ送信される。
ワーク位置認識機構48は、ワークWに粘着材片Tpを貼り付ける前の所定の時点において、ワークWを撮影することによってワークWの詳細な位置に関する情報を取得する。本実施例において、ワーク位置認識機構48は待機領域Pの上方に配設されている一対のワーク位置認識カメラ48aおよび48bを備えている。ワーク位置認識機構48が取得したワークWの位置情報は、位置判定部51へ送信される。
切断検査機構49は粘着材切断機構3の下流における所定の位置に配設されており、粘着材片Tpの切断が正常に行われたか否かを検査する。本実施例において、切断検査機構49は支持テーブル24の上方に配設されている一対の切断検査カメラ49aおよび49bを備えている。切断検査機構49は切断軌跡Kに沿って切断された粘着材片Tpを撮影し、粘着材片Tpを光学的に認識することによって粘着材片Tpに関する情報を取得する。切断検査機構49によって取得される情報の例として、粘着材片Tpのサイズおよび形状が挙げられる。切断検査機構49が取得した情報は、切断判定部52へ送信される。本発明において「光学的に認識する」とは、カメラまたは光学センサを例とする、光学系を有する光学的な手段を用いて、対象を識別することを意味する。
貼付け検査機構50は、ワークWに粘着材片Tpを貼り付けた後の所定の時点において、ワークWに対して粘着材片Tpが正常に貼り付けられたか否かを検査する。本実施例において、貼付け検査機構50は待機領域Pの上方に配設されている一対の貼付け検査カメラ50aおよび50bを備えている。貼付け検査機構50は、ワークWに貼り付けられた粘着材片TpとワークWとを撮影し、ワークWを光学的に認識することによってワークWに関する情報を取得する。貼付け検査機構50によって取得される情報の例として、ワークWに対して粘着材片Tpが貼り付けられた位置に関する情報が挙げられる。貼付け検査機構50が取得した情報は、貼付け判定部53へ送信される。
位置判定部51は図12(b)に示すように制御部44の上流に設けられており、粘着材位置認識機構47が取得した情報とワーク位置認識機構48が取得した情報とを用いて、ワークWに対する粘着部材Tpの相対的な位置を算出する。ワーク位置判定部52は算出された相対的位置の情報を制御部44へ送信する。制御部44は、貼付け領域Qへ移動したワーク保持テーブル8の位置を適宜移動させることにより、粘着材貼付け機構10において、粘着部材Tpに対するワークWの位置を調整する。
切断判定部52は図10(b)に示すように制御部44の上流に設けられており、切断検査機構49が検知した情報を用いて各種演算を行い、粘着材切断機構3によって形成された粘着材片Tpの各々について、サイズおよび形状を算出する。そして算出された粘着材片Tpのサイズおよび形状の情報と、予め記憶部54に記憶されている粘着材片Tpのサイズおよび形状の基準に関する情報とを比較し、実際に形成された粘着材片Tpのサイズおよび形状と、各々の基準値との差が許容値の範囲内であるか否かを判定する。粘着材片Tpのサイズおよび形状について、基準値との差が許容値の範囲内である場合、粘着材片Tpは使用可能と判定される。
貼付け判定部53は図17(b)に示すように制御部44の上流に設けられており、貼付け検査機構50が検知した画像情報を用いて各種演算を行い、粘着材貼付け機構10によって粘着材片Tpが実際に貼付けられた位置を算出する。貼付け判定部53は、算出された位置の情報を、予め記憶部54に記憶されている基準となる貼付け位置と比較する。さらに貼付け判定部53は、ワークWに対して粘着材片Tpが実際に貼り付けられた位置と基準位置との差が許容範囲内であるか否かを判定する。粘着材片Tpが貼り付けられている位置が許容範囲内である場合は粘着材片Tpの貼付け工程が正常に行われたと判定され、当該判定結果の情報が制御部44へと送信される。
報知部55は、切断判定部52または貼付け判定部53による判定の結果、粘着材片Tpのサイズ、形状、または貼付け位置が許容範囲外であった場合、シート状粘着材Tの切断工程または粘着材片Tpの貼付け工程にエラーが発生したことを報知する。報知部55の構成としては、点灯ランプまたは警報音発生装置などが例として挙げられる。
<テープ貼付け動作の概要>
ここで、実施例に係るシート状粘着材の貼付け装置1の基本動作を説明する。図4(a)は、シート状粘着材の貼付け装置1を用いて、ワークWに対して粘着材片Tpを貼り付ける工程を説明するフローチャートである。
ここで、実施例に係るシート状粘着材の貼付け装置1の基本動作を説明する。図4(a)は、シート状粘着材の貼付け装置1を用いて、ワークWに対して粘着材片Tpを貼り付ける工程を説明するフローチャートである。
ステップS1(ワークの供給)
貼付け指令が出されると、ワーク保持テーブル8は待機領域Pへと移動するとともに、吸着パッド38の先端がワーク載置部37の載置面から突出して受け取り位置へと上昇する。そして、ワーク搬送機構9の搬送アーム9aがワーク収納部7のマガジンC1に挿入される。搬送アーム9aのワーク保持部9bは、所定のワークWを裏面側から吸着保持して取り出し、ワーク保持テーブル8上へと搬送する。
貼付け指令が出されると、ワーク保持テーブル8は待機領域Pへと移動するとともに、吸着パッド38の先端がワーク載置部37の載置面から突出して受け取り位置へと上昇する。そして、ワーク搬送機構9の搬送アーム9aがワーク収納部7のマガジンC1に挿入される。搬送アーム9aのワーク保持部9bは、所定のワークWを裏面側から吸着保持して取り出し、ワーク保持テーブル8上へと搬送する。
ワーク保持部9bによって裏面吸着されているワークWは、図7(a)に示すように、ワーク載置部37から突出している吸着パッド38に載置される。その後、図7(b)に示すように吸着パッド38が下降し、ワークWはワーク載置部37の上面に載置される。
ワーク載置部37にワークWが載置されると、四方の位置決め部材39がそれぞれワーク載置部37の中心側へと進出し、ワークWがワーク載置部37の中心上に位置決めされる。位置決めがされた状態で図示しない真空装置が作動し、ワークWはワーク載置部37に吸着保持される。
ステップS2(シート状粘着材の切断)
一方、粘着材供給機構2から繰り出し供給されているシート状粘着材Tは図8(a)に示すように、粘着材切断機構3の下板13の上で一時的に走行停止する。そして図8(b)に示すように、下板13の位置を上昇させることによって下板13の上におけるシート状粘着材Tのテンションを調整する。具体的にはシート状粘着材Tに弛みが発生せず、かつシート状粘着材Tが伸張しない程度のテンションに調整される。
一方、粘着材供給機構2から繰り出し供給されているシート状粘着材Tは図8(a)に示すように、粘着材切断機構3の下板13の上で一時的に走行停止する。そして図8(b)に示すように、下板13の位置を上昇させることによって下板13の上におけるシート状粘着材Tのテンションを調整する。具体的にはシート状粘着材Tに弛みが発生せず、かつシート状粘着材Tが伸張しない程度のテンションに調整される。
シート状粘着材Tのテンションを調整した後、図8(c)に示すように切断ユニット15を下降させてシート状粘着材Tを切断させる。すなわち、モータ16aによって可動台17は点線で示される初期位置から下降して切断位置へと移動する。切断位置へ移動することにより、下板13の上で走行停止しているシート状粘着材Tに対して切断刃19が上方から押圧され、環状の切断刃19によってシート状粘着材Tが切断されていく。その結果、図1などに示すように、シート状粘着材Tは環状の切断軌跡Kに沿って切断され、切断軌跡Kに応じた所定形状の粘着材片Tpが形成される。
なお、下方へ移動した可動台17は、受け止めピン18によって受け止められる。受け止めピン18が可動台17を所定の高さで受け止めることにより、シート状粘着材Tの層を完全に切断した切断刃19が、さらにセパレータSの層まで完全に切断してしまうという事態を回避できる。切断ユニット15によるシート状粘着材Tの切断が完了し、切断ユニット15が上昇して初期位置へと復帰することによりステップS2の工程は完了する。
ステップS3(粘着材片の分離)
粘着材切断機構3によって粘着材片Tpが形成されると、シート状粘着材Tの走行が再開され、シート状粘着材Tはさらに下流へと送られる。そしてシート状粘着材Tを下流へと送りつつ、粘着材分離機構4において粘着材片Tpを粘着材片Tp以外の部分のシート状粘着材Tから分離させる。
粘着材切断機構3によって粘着材片Tpが形成されると、シート状粘着材Tの走行が再開され、シート状粘着材Tはさらに下流へと送られる。そしてシート状粘着材Tを下流へと送りつつ、粘着材分離機構4において粘着材片Tpを粘着材片Tp以外の部分のシート状粘着材Tから分離させる。
すなわち、粘着材分離機構4は図9(a)および図9(b)に示すように、シート状粘着材Tを繰り出し方向Lnに沿って左方向へと送りつつ、粘着材片Tpの周囲に残る余剰粘着材Tnを巻き上げることにより、当該余剰粘着材TnをセパレータSから剥離する。剥離された余剰粘着材Tnは、回収ボビン21に巻き取り回収される。余剰粘着材Tnを巻き取り回収することにより、粘着材片Tpは粘着材片Tp以外の部分のシート状粘着材Tから分離され、図9(c)に示すように、セパレータSの上に粘着材片Tpが残った状態となる。そして粘着材片Tpの上流において、シート状粘着材Tが粘着材切断機構3によって切断されて新たな粘着材片Tpが形成される(図9(d))。
ステップS4(切断状態の検査)
粘着材片Tpの分離が完了すると、当該粘着材片TpはセパレータSとともに粘着材保持機構5へ送られ、支持テーブル24の上で一時的に走行停止する。支持テーブル24は、セパレータSとともに粘着材片Tpを吸着保持する。そして支持テーブル24の上方に配設されている切断検査機構49により、粘着材片Tpの切断状態を検査する。
粘着材片Tpの分離が完了すると、当該粘着材片TpはセパレータSとともに粘着材保持機構5へ送られ、支持テーブル24の上で一時的に走行停止する。支持テーブル24は、セパレータSとともに粘着材片Tpを吸着保持する。そして支持テーブル24の上方に配設されている切断検査機構49により、粘着材片Tpの切断状態を検査する。
切断検査機構49は図10(a)に示すように、一対の切断検査カメラ49aおよび49bを用いて粘着材片Tpを撮影し、粘着材片Tpのサイズおよび形状に関する情報を取得する。本実施例において、切断検査カメラ49aおよび49bは、矩形状の粘着材片Tpが有する4つの角部のうち、対向する2つの角部をそれぞれ撮影する。切断検査カメラ49aおよび49bによって取得された粘着材片Tpの画像情報は、図10(b)に示すように切断判定部52へと送信される。
切断判定部52は、切断検査機構49によって得られた情報を用いて演算を行い、粘着材片Tpの正確なサイズおよび形状を算出する。ここで、粘着材片Tpのサイズおよび形状を算出する方法の一例を説明する。図10(c)は切断検査カメラ49aによって得られた画像情報を示している。切断検査カメラ49aの撮影領域L1において、粘着材片Tpの角部J1における2つの辺M1およびM2が写し出されている。
切断検査カメラ49aの位置および撮影方向に関する情報は予め得られているので、x方向に対する辺M1の角度D1、およびx方向に対する辺M2の角度D2の情報を算出できる。すなわち、切断検査カメラ49aの画像情報によって、辺M1が延びる方向JT1および辺M2が延びる方向JT2の各々が正確に算出される。
切断検査カメラ49bは、角部J1に対向する角部J2を撮影する。そのため、切断検査カメラ49bの撮影領域L2において、粘着材片Tpの角部J2における2つの辺M3およびM4が写し出されている。従って、撮影領域L2の画像情報によって、辺M3および辺M4の各々が延びる方向が正確に算出される。
辺M1〜M4の各々が延びる方向が算出されると、図10(d)に示すように、撮影領域L1およびL2に実際に映っている辺M1〜M4から、点線で示す辺M1〜M4の延長線を作成する。その結果、辺M1〜M4の延長線が交差する部分が残り2つの角部J3およびJ4の正確な位置として算出される。そして、角部J1〜J4の各々を結ぶ直線に囲まれた領域Vのサイズおよび形状が、粘着材切断機構3によって実際に形成された粘着材片Tpのサイズおよび形状に相当する。
粘着材片Tpのサイズを検査する場合に判定対象となるパラメータとしては、粘着材片Tpの辺M1〜M4の長さなどが挙げられる。粘着材片Tpの形状を検査する場合、辺M1〜M4における歪みの有無、または角部J1〜J4における角度の大きさなどが判定対象として挙げられる。
このように、角部J1および角部J2を撮影することにより、辺M1〜M4の長さとx方向に対する傾きとを算出できるので、実際に形成された粘着材片Tpのサイズおよび形状を正確に算出できる。すなわち、対向する角部J1および角部J2の部分に相当する粘着材片Tpの画像情報を用いて演算することにより、粘着材片Tpの全体像を再現できる。
記憶部54から切断判定部52に対して、理想的な粘着材片Tpのサイズおよび形状(粘着材片Tpの基準サイズおよび基準形状)として予め記憶されている情報が送信される。切断判定部52は、実際に作成された粘着材片Tpの正確なサイズおよび形状を算出した後、粘着材片Tpの基準サイズおよび基準形状の情報と比較する。当該比較により、実際に形成された粘着材片Tpのサイズと基準サイズとの差S1、および実際に形成された粘着材片Tpの形状と基準形状との差S2を算出できる。
差S1および差S2がいずれも予め定められた許容値以下である場合、実際に形成された粘着材片TpはワークWへの貼付けに用いることができる合格品であると判定される。一方、差S1および差S2のうち少なくとも一方が許容値以上である場合、実際に形成された粘着材片Tpは不合格品であると判定される。形成された粘着材片Tpが合格品であるか否かに関する情報は、切断判定部52から制御部44へと送信される。
制御部44は、形成された粘着材片Tpが合格品であるとの情報を受信した場合、粘着材片Tpの貼付け工程を続行させる。この場合、合格品である粘着材片Tpを用いて次のステップS5に係る工程が行われる。
一方、形成された粘着材片Tpが不合格品であるとの情報を受信した場合、一例として制御部44は報知部55を制御して不合格品が発生した旨の情報をオペレータに報知させるとともに、貼付け装置1の各構成を制御して運転を一時的に中断させる。オペレータは、報知部55によって報知された情報によって不合格品の発生を確認し、不合格品の粘着材片TpをセパレータSから取り除くことができる。不合格品の粘着材片Tpが除去された後、一時的な中断状態が解除される。そして、次に形成された粘着材片Tpが支持テーブル24に送られ、当該粘着材片Tpに対して切断検査の工程が行われる。
ステップS5(粘着材片の保持)
切断検査の結果、粘着材片Tpが合格品であると判定された場合、続いて粘着材片を保持する工程を実行する。すなわち支持テーブル24に吸着保持されている粘着材片Tpに対して、保持テープFを貼り付ける。保持テープFを貼り付ける動作の開始時点において、保持テープFは図11(a)に示すように、供給ボビン23から繰り出し供給されて支持テーブル24の上方へと案内されている。
切断検査の結果、粘着材片Tpが合格品であると判定された場合、続いて粘着材片を保持する工程を実行する。すなわち支持テーブル24に吸着保持されている粘着材片Tpに対して、保持テープFを貼り付ける。保持テープFを貼り付ける動作の開始時点において、保持テープFは図11(a)に示すように、供給ボビン23から繰り出し供給されて支持テーブル24の上方へと案内されている。
ステップS5に係る粘着材片の保持工程が開始されると、図11(b)に示すように貼付けユニット25の貼付けローラ27は駆動シリンダ29によって下降され、粘着材片Tpの上面の一端側に保持テープFを押しつける。次に図11(c)に示すように、貼付けローラ27は保持テープFを下方に押圧しながら支持テーブル24の一端側から他端側へと転動し、実線で示す終端位置へと移動する。これにより、保持テープFは粘着材片Tpの上面全体に貼り付けられる。
保持テープFを貼り付けることにより、上向きとなっている粘着材片Tpの非粘着面を介して、粘着材片Tpは保持テープFによって安定に保持される。粘着材片Tpの上面全体に保持テープFが貼り付けられると、貼付けユニット25は上昇し、終端位置から初期位置へと復帰する。そして支持テーブル24による吸着保持が解除され、粘着材片TpはセパレータSおよび保持テープFとともに下流へと送られる。
ステップS6(セパレータの回収)
粘着材片Tpを下流へと送りつつ、セパレータ回収機構6において粘着材片TpからセパレータSを分離させる。図2に示すように、保持テープFが貼り付けられた粘着材片TpおよびセパレータSは、ガイドローラ31によって保持テープF付きの粘着材片Tpと、セパレータSとに剥離される。剥離されたセパレータSは、送りローラ32を経由して回収ボビン33に巻き取り回収される。
粘着材片Tpを下流へと送りつつ、セパレータ回収機構6において粘着材片TpからセパレータSを分離させる。図2に示すように、保持テープFが貼り付けられた粘着材片TpおよびセパレータSは、ガイドローラ31によって保持テープF付きの粘着材片Tpと、セパレータSとに剥離される。剥離されたセパレータSは、送りローラ32を経由して回収ボビン33に巻き取り回収される。
セパレータSが剥離されることにより、粘着材片Tpの粘着面が露出する。このとき、粘着材片Tpには長尺状の保持テープFが既に貼り付けられている。そのため、セパレータSが粘着材片Tpから剥離された後であっても、粘着材片Tpは変形することなく保持テープFによって安定に保持される。すなわち、粘着材片Tpのうち粘着面と逆の面に保持テープFを貼り付けることにより、セパレータSの剥離後においても粘着材片Tpを平坦な状態に維持できる。セパレータSが剥離された状態の粘着材片Tpは、保持テープFとともに下流へと送られる。
ステップS7(粘着材片とワークの位置調整)
粘着材片TpをワークWに貼り付ける工程を行う前に、粘着材片TpとワークWとの位置を調整させる工程を行う。保持テープFによって保持された粘着材片Tpは、貼付け領域Qにおいて一時的に走行停止する。そして貼付け領域Qの上方に配設されている粘着材位置認識機構47により、粘着材片Tpの正確な位置を検知する。
粘着材片TpをワークWに貼り付ける工程を行う前に、粘着材片TpとワークWとの位置を調整させる工程を行う。保持テープFによって保持された粘着材片Tpは、貼付け領域Qにおいて一時的に走行停止する。そして貼付け領域Qの上方に配設されている粘着材位置認識機構47により、粘着材片Tpの正確な位置を検知する。
粘着材位置認識機構47は図13(a)に示すように、一対の粘着材位置認識カメラ47aおよび47bを用いて粘着材片Tpを撮影し、粘着材片Tpの画像情報を取得する。粘着材位置認識カメラ47aおよび47bは切断検査機構49と同様に、保持テープFに保持されている粘着材片Tのうち対向する2つの角部J1およびJ2の部分をそれぞれ撮影する。貼付け領域Qの上方に配設されている粘着材位置認識機構47は、保持テープF越しに粘着材片Tpの画像を撮影する。
粘着材位置認識カメラ47aおよび47bは角部J1およびJ2、すなわち粘着材片Tpの一部を撮影する。一般的に広い範囲を撮影した場合、撮影範囲の周辺部に映る像は中央部に映る像と比べて歪みが大きくなるので、周辺部に映る像に関する位置情報の精度は低くなる。そして撮影範囲を広くする程、周辺部における当該歪みは大きくなる。一方で本実施例に係る粘着材位置認識カメラ47aおよび47bは狭い範囲に限定して撮影を行うので、撮影によって得られる画像は全体にわたって歪みの少ない、正確な情報を取得しやすい画像となる。
貼付け領域Qの上方に配設されている粘着材位置認識機構47は、保持テープF越しに粘着材片Tpの画像を撮影する。保持テープFは光透過性を有する材料で構成されているので、粘着材片Tpの上方から保持テープF越しに粘着材片Tpを撮影した場合であっても明瞭な粘着材片Tpの画像情報を取得できる。また、貼付け装置1において、粘着材片Tpの下方と比べて粘着材片Tpの上方は空間的余裕が広いので、粘着材位置認識機構47を容易に配設できる。また、配設された粘着材位置認識機構47が貼付け装置1の他の構成に干渉する事態もより確実に回避できる。粘着材位置認識機構47によって得られた粘着材片Tpの画像情報は図13(b)に示すように、位置判定部51へと送信される。
一方、ワーク保持テーブル8に保持されているワークWについても正確な位置の検知を行う。すなわち、待機位置Pに配置されているワークWに対して、待機位置Pの上方に配設されているワーク位置認識機構48により、ワークWの画像情報を取得する。
ワーク位置認識機構48は図12(a)に示すように、一対のワーク位置認識カメラ48aおよび48bを用いてワークWを撮影し、ワークWの画像情報を取得する。ワーク位置認識カメラ48aおよび48bは、ワークWのうち対向する2つの角部E1およびE2をそれぞれ上方から撮影する。ワーク位置認識機構48によって得られたワークWの画像情報は図12(b)に示すように、位置判定部51へと送信される。
位置判定部51は、粘着材位置認識機構47およびワーク位置認識機構48によって得られた画像情報を用いて演算を行い、ワークWに対する粘着材片Tpの相対的な位置を算出する。ワークWに対する粘着材片Tpの相対的な位置を算出する方法は、切断判定部52が行う算出方法と同様である。
まずは、粘着材位置認識機構47によって得られた、対向する角部J1および角部J2の部分に相当する粘着材片Tpの画像情報を用いて演算することにより、粘着材片Tpの全体像を再現する。粘着材位置認識カメラ47aが撮影した画像を用いて、辺M1およびM2が延びる方向の情報を得ることができる。粘着材位置認識カメラ47bが撮影した画像を用いて、辺M3およびM4が延びる方向の情報を得ることができる。従って、M1〜M4によって囲まれる領域として、粘着材片Tpの全体像を再現できる。
粘着材位置認識機構47の位置情報を予め取得しておくことにより、再現された粘着材辺Tpの全体像の位置も算出できる。よって、位置判定部51は粘着材位置認識機構47の画像情報を用いて粘着材片Tp全体の正確な位置を算出できる。同様に、位置判定部51は角部E1を映し出している画像情報と角部E2を映し出している画像情報を用いて、ワークWの全体像を再現する。そして予め得られているワーク位置認識機構48の位置情報を用いることにより、ワークW全体の正確な位置を算出する。
粘着材位置認識機構47は粘着材片Tpの一部のみを撮影することによって、歪みの少ない正確な画像情報を取得する。ワーク位置認識機構48はワークWの一部のみを撮影することによって、歪みの少ない正確な画像情報を取得する。一方で、位置判定部51は粘着材片Tpの一部を映す画像情報とワークWの一部を映す画像情報とを用いて、粘着材片Tpの全体像の情報とワークWの全体像の情報とを算出する。位置判定部51はさらにワークWと粘着材片Tpとの相対的位置関係に関する情報を算出する。
当該相対的位置関係に関する情報を算出する場合、ワークWおよび粘着材片Tpについて、より広い範囲の情報を得る方が正確に算出できる。すなわちワークW等の一部に限定した狭い範囲を撮影しつつ、当該撮影によって得られた画像を用いてワークW等の全体像を算出するという方法を採用することにより、画像の情報の精度を向上させる効果とワークWと粘着材片Tpとの相対的位置関係に関する情報の精度を向上させる効果との両方を実現できる。
位置判定部51は、算出された粘着材片Tpの位置情報とワークWの位置情報とを比較することにより、ワークWに対する粘着材片Tpの相対的な位置を算出する。相対的な位置に関する情報として、x方向およびy方向におけるワークWと粘着材片Tpとの距離、並びにθ方向におけるワークWと粘着材片Tpとの角度の差に関する情報が例として挙げられる。
位置判定部51によって算出された、粘着材片TpとワークWとの相対的な位置に関する情報は制御部44へと送信される。制御部44は当該相対的な位置情報に基づいて可動台35を制御することによって、粘着材片Tpに対するワークWの位置を調整する。まずは図12(c)に示すように、制御部44の制御信号に基づいて、前後可動台35aはガイドレールR1に沿って待機位置Pから貼付け領域Qへとy方向に水平移動する。
貼付け領域Qへ移動した時点では、図13(b)に示すように、平面視におけるワークWの位置と粘着材片Tpの位置との間にはx、y、θの各方向についてズレが発生している。このようなズレが発生する原因としては、ワークWをワーク保持テーブル8に搬送および載置する際に発生する機械的なブレなどが考えられる。
次に図13(a)に示すように、制御部44は前後可動台35a、左右可動台35b、および回転可動台35cの各々を制御することにより、貼付け領域Qへと移動したワークWの位置を、x方向、y方向、およびθ方向などの各方向について調整する。位置判定部51によってワークWと粘着材片Tpとの相対的位置に関する正確な情報が算出されている。そのため位置判定部51が算出した情報を用いて可動台35を調整することにより、図13(c)に示すように、ワークWの中心の位置と粘着材片Tpの中心の位置とを正確に一致させることができる。
ステップS8(粘着材片とワークを近接)
粘着材片TpとワークWの位置とを調整した後、ワークWと粘着材片Tpとを近接させる。すなわち制御部44は昇降台36の昇降移動を制御してワーク載置部37を上昇させる。ワーク載置部37が上昇することにより、ワークWは図14において実線で示す近接位置へと移動し、ワークWと粘着材片Tpとは近接状態となる。
粘着材片TpとワークWの位置とを調整した後、ワークWと粘着材片Tpとを近接させる。すなわち制御部44は昇降台36の昇降移動を制御してワーク載置部37を上昇させる。ワーク載置部37が上昇することにより、ワークWは図14において実線で示す近接位置へと移動し、ワークWと粘着材片Tpとは近接状態となる。
当該近接移動により、ワークWの貼り付け面と粘着材片Tpの粘着面との距離は、比較的大きい距離Dbから微小距離であるDaとなる。ワークWが近接位置へ移動した状態におけるワークWと粘着材片Tpとの距離Daの大きさは、0.3mm以上3mm以下であることが好ましく、0.5mm以上1.5mm以下であることがより好ましい。
ワークWと粘着材片Tpとを近接状態にさせた後、気体供給ノズルNzはワークWと粘着材片Tpとの隙間に気体Gaを供給する。当該気体Gaを供給することにより、ステップS9に係る貼付け工程が開始される前にワークWと粘着材片Tpとが接触することを防止できる。すなわち、ワークWと粘着材片Tpとの接触に起因して、ワークWにおける想定外の位置に粘着材片Tpが粘着するという事態の発生を回避できる。
さらに気体Gaの供給により、ワークWおよび粘着材片Tpのいずれに対しても機械的な接触を行うことなく、ワークWと粘着材片Tpとの接触を防止できる。そのため、ワークWと粘着材片Tpとの接触を防止する工程の際に、ワークWおよび粘着材片Tpが変形するという事態および粘着材片Tpの貼り付け位置がズレるという事態が発生することを防止できる。
ステップS9(粘着材片の貼付け)
ワークWと粘着材片Tpとを近接させた後、粘着材貼付け機構10の貼付けローラ41は駆動シリンダ43によって下降し、ワークWの上面の一端側に粘着材片Tpを押しつける。次に図15(b)に示すように、貼付けローラ41は粘着材片Tpを下方に押圧しながら、保持テープFの上をワーク保持テーブル8の一端側から他端側へと転動し、実線で示す終端位置へと移動する。貼付けローラ41の転動により、粘着材片TpはワークWの表面に貼り付けられる。
ワークWと粘着材片Tpとを近接させた後、粘着材貼付け機構10の貼付けローラ41は駆動シリンダ43によって下降し、ワークWの上面の一端側に粘着材片Tpを押しつける。次に図15(b)に示すように、貼付けローラ41は粘着材片Tpを下方に押圧しながら、保持テープFの上をワーク保持テーブル8の一端側から他端側へと転動し、実線で示す終端位置へと移動する。貼付けローラ41の転動により、粘着材片TpはワークWの表面に貼り付けられる。
本実施例では粘着材貼付け機構10が作動する前に、予めワークWと粘着材片Tpとの位置調整を行っている。そのため、ワークWに対する粘着材片Tpの位置ズレが確実に解消された状態で粘着材片TpをワークWに貼り付ける工程が開始される。よって、ワークWに対して粘着材片Tpが貼り付けられる位置の精度を向上できる。
さらに本実施例では、予めワークWと粘着材片Tpとを近接状態にさせた後、粘着材貼付け機構10を作動させる。すなわち、z方向におけるワークWの貼り付け面と粘着材片Tpの粘着面との距離を比較的大きい距離Dbから所定の微小距離Daへと近づけた状態で貼付けローラ41は粘着材片Tpを押圧してワークWに貼り付ける。そのため、ワークWと粘着材片Tpとの距離がDbである状態で粘着材片TpをワークWに貼り付ける操作を開始する従来構成と比べて、粘着材片Tpが下方へ押圧される際に発生するx方向又はy方向への粘着材片Tpの位置ズレの大きさを低減できる。
また、微小距離Daへ近づけてから貼付け工程を開始する本発明では、貼付けローラ41の押圧力が小さくとも粘着材片TpをワークWに貼り付けることができる。ローラ41の押圧力が小さくなると、当該押圧力に起因する粘着材片TpまたはワークWの変形を防止できる。従って、予めワークWを粘着材片Tpに近接させた状態で粘着材片TpをワークWに貼り付ける動作を開始することにより、ワークWに対する粘着材片Tpの貼り付け位置の精度をさらに向上できる。
ステップS10(保持部材の分離)
ワークWに粘着材片Tpが貼り付けられると、粘着材貼付け機構10は終端位置から初期位置へと復帰する。粘着材貼付け機構10が初期位置へ復帰するとともに、保持部材分離機構11が図16(a)で示す初期位置から図16(b)で示す終端位置へ右方向に移動する。保持部材分離機構11は終端位置へ移動しつつ、保持テープFを巻き上げる。
ワークWに粘着材片Tpが貼り付けられると、粘着材貼付け機構10は終端位置から初期位置へと復帰する。粘着材貼付け機構10が初期位置へ復帰するとともに、保持部材分離機構11が図16(a)で示す初期位置から図16(b)で示す終端位置へ右方向に移動する。保持部材分離機構11は終端位置へ移動しつつ、保持テープFを巻き上げる。
保持テープFを巻き上げることにより、保持テープFは粘着材片Tpから分離される。保持テープFの粘着力は、粘着材片TpとワークWとの粘着力より小さくなるように構成されているので、保持テープFを巻き上げる際に粘着材片Tpが保持テープFとともに巻き上げられる事態を防止できる。巻き上げられた保持テープFは、保持部材回収機構12の回収ボビンにより巻き取り回収される。保持テープFを分離することにより、ワーク保持テーブル8の上には粘着材片Tpが貼り付けられたワークWが残される。
ステップS11(貼付け状態の検査)
保持テープFを粘着材片Tpから剥離した後、ワーク保持テーブル8は粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを保持しつつ、ガイドレールR1に沿って貼付け領域Qから待機位置Pへと移動する。そして待機位置Pの上方に配設されている貼付け検査機構50により、粘着材片Tpの貼付け状態を検査する。
保持テープFを粘着材片Tpから剥離した後、ワーク保持テーブル8は粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを保持しつつ、ガイドレールR1に沿って貼付け領域Qから待機位置Pへと移動する。そして待機位置Pの上方に配設されている貼付け検査機構50により、粘着材片Tpの貼付け状態を検査する。
貼付け検査機構50は図17(a)に示すように、一対の貼付け検査カメラ50aおよび50bを用いて粘着材片Tpが貼り付けられているワークWを撮影し、粘着材片Tpが貼り付けられているワークWの画像情報を取得する。本実施例において、貼付け検査カメラ50aおよび50bは、ワークWの角部のうち、対向する2つの角部E1およびE2をそれぞれ撮影する。貼付け検査カメラ50aおよび50bによって取得されたワークWおよび粘着材片Tpの画像情報は、図17(b)に示すように貼付け判定部53へと送信される。
貼付け判定部53は、貼付け検査機構50によって得られた情報を用いて演算を行い、ワークW上において粘着材片Tpが貼り付けられている位置の情報を算出する。図17(c)に示すように、貼付け検査カメラ50aの撮影領域N1において粘着材片Tpの角部J1とワークWの角部E1とが写し出されている。貼付け判定部53はワークWおよび粘着材片Tpの色または光反射率の違いなどによって、ワーク保持テーブル8とワークWと粘着材片Tpとを識別する。
貼付け判定部53は、位置判定部51および切断判定部52と同様の演算によって、ワークWに貼り付けられている粘着材片Tpの位置を算出する。すなわち、貼付け検査カメラ50aの撮影領域N1に映るワークWの角部E1の映像から、ワークWの2つの辺が延びる方向ET1およびET2を算出する。そして、貼付け検査カメラ50bが撮影した画像情報から、ワークWの残り2つの辺が延びる方向も算出できる。よって、4つの辺によって囲まれる領域として、ワークWの全体像を再現できる。
貼付け判定部53は、さらに貼付け検査カメラ50a映る粘着材片Tpの角部J1の画像情報を用いて、粘着材片Tpの2つの辺が延びる方向JT1およびJT2を算出する。そして貼付け判定部53は、貼付け検査カメラ50bが撮影した画像情報から粘着材片Tpの残り2つの辺が延びる方向も算出し、4つの辺によって囲まれる領域として粘着材片Tpの全体像を再現する。ワークWと粘着材片Tpの全体像を再現することにより、ワークWに貼り付けられている粘着材片Tpの端部とワークWの端部との距離RSが、ワークの外周全体にわたって算出される。
貼付け判定部53は、粘着材片Tpの端部とワークWの端部との距離RSを算出した後、予め記憶部54に記憶されている基準値SVと比較する。基準値SVとは、ワークWに対して粘着材片Tpが理想的な位置に貼り付けられている場合における距離RSの値、すなわち距離RSの基準値である。一例としてワークWのサイズおよび形状と、粘着材片Tpのサイズおよび形状が一致するよう構成されている場合、基準値SVはゼロである。
距離RSと基準値SVとの差が、ワークWの外周全体にわたって許容値の範囲内である場合、ワークWに対する粘着材片Tpの貼付け工程は正常に実行されたと判定される。すなわち、粘着材片Tpが貼り付けられたワークWは合格品であると判定される。
一方、距離RSと基準値SVとの差が許容値の範囲外である部分があった場合、粘着材片Tpが貼り付けられたワークWは不合格品であると判定される。粘着材片Tpが貼り付けられたワークWが合格品であるか否かに関する情報は、貼付け判定部53から制御部44へと送信される。
制御部44は、ワークWが合格品であるとの情報を受信した場合、次のステップS12に係る工程を実行させて合格品のワークWを回収させる。一方、ワークWが不合格品であるとの情報を受信した場合、一例として制御部44は報知部55を制御して不合格品が発生した旨の情報をオペレータに報知させるとともに、貼付け装置1の各構成を制御して運転を一時的に停止させる。オペレータは、報知部55によって報知された情報によって不合格品の発生を確認し、不合格品のワークWを取り除く。取り除かれた後、制御部44の自動制御または入力部45による操作などによって、シート状粘着材の貼付け装置1の運転を再開させる。
ステップS12(ワークの回収)
粘着材片Tpが貼り付けられたワークWについて、当該ワークWが合格品であると判定された場合、粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを回収する。すなわち吸着パッド38がワーク載置部37の内部から受け取り位置へと上昇しつつ、ワークWを吸着保持する。吸着保持されたワークWは、受け取り位置へと持ち上げられる。そして、ワーク搬送機構9の搬送アーム9aがワークWを裏面側から吸着保持し、ワークWをワーク保持テーブル8からワーク収納部7へと搬出する。搬送アーム9aは、ワーク収納部7のマガジンC2に、粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを差し込み収納する。
粘着材片Tpが貼り付けられたワークWについて、当該ワークWが合格品であると判定された場合、粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを回収する。すなわち吸着パッド38がワーク載置部37の内部から受け取り位置へと上昇しつつ、ワークWを吸着保持する。吸着保持されたワークWは、受け取り位置へと持ち上げられる。そして、ワーク搬送機構9の搬送アーム9aがワークWを裏面側から吸着保持し、ワークWをワーク保持テーブル8からワーク収納部7へと搬出する。搬送アーム9aは、ワーク収納部7のマガジンC2に、粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを差し込み収納する。
以上で一巡の動作が終了し、以後、ステップS1からステップS12までの動作を順次繰返してゆく。
上記実施例に係る装置によれば、ワークWの形状に応じた所定の形状にシート状粘着材Tを切断することによって粘着材片Tpを形成させ、当該粘着材片TpをワークWに貼り付ける工程において、粘着材片Tpが貼り付けられる位置の精度を向上できる。
すなわち、貼付け過程の前において、切断検査機構49および切断判定部52によってシート状粘着材Tの切断過程における異常の有無が検査される。すなわち、シート状粘着材Tを切断して粘着材片Tpを形成される際に、シート状粘着材Tが想定通りの位置で切断されたか否かが検査される。また、貼付け過程の後において、貼付け検査機構50および貼付け判定部53によって粘着材片Tpの貼付け過程における異常の有無が検査される。すなわち、シート状粘着材TをワークWに貼り付ける際に、想定通りの範囲内にシート状粘着材Tが貼り付けられたか否かが検査される。
予めシート状粘着材Tを所定形状の切断軌跡Kに沿って切断して粘着材片Tpを作製する場合、条件の変化などに起因して切断軌跡Kは想定される軌跡から外れることがある。本実施例では貼付け過程の前に検査を行う場合、切断過程における異常の有無を検査する。そのため、シート状粘着材Tが想定通りの位置で切断されずに粘着材片Tpのサイズまたは形状が想定される状態と異なる、といった切断過程の異常が発生した場合であっても、当該異常を看過することを回避できる。従って、想定と異なるサイズまたは形状の粘着材片TpをワークWに貼り付けたことに起因して粘着材片Tpの貼付け位置にズレが発生するという事態を回避できるので、粘着材片Tpの貼付け精度を向上できる。
また、本実施例では貼付け過程の後に検査を行う場合、貼付け過程における異常の有無を検査する。そのため、ワークWに対して粘着材片Tpが貼り付けられた位置が想定される範囲から外れているといった、貼付け過程における異常が発生した場合であっても、当該異常を看過することを回避できる。従って、不適切な位置に粘着材片Tpが貼り付けられたワークWが、製品としてワーク収納部7のマガジンC2に混入される事態を回避できるので、製品における粘着材片Tpの貼付け精度の低下を回避できる。
このように、本発明では僅かな条件変化等に起因する粘着材片TpまたはワークWの位置ズレ、およびシート状粘着材Tの切断位置のズレを考慮し、粘着材片TpまたはワークWの検査を適切なタイミングで行う。そのため、粘着材片Tpの貼付け精度が低下する原因となる事態の発生を回避できるので、ワークWに対する粘着材片Tpの貼付け精度を向上できる。
また、本発明では粘着材片TpまたはワークWを光学的に認識することによって、異常の有無を検査するための情報を取得する。すなわち、光学系を備える光学的手段を用いて粘着材片TpまたはワークWを識別するので、画像情報を例とする、粘着材片TpまたはワークWの状態に関するより詳細な情報を取得できる。当該詳細な情報を用いて検査を行うので、異常の発生を確実かつ速やかに判別できる。
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)本実施例において、シート状粘着材Tの例として、ワークWを保護する保護用の粘着テープ(保護テープ)を例に挙げて説明したが、シート状粘着材Tはこれに限ることはない。保護テープの他に、ウエハWをリングフレームfとにわたって支持する支持用粘着テープ(ダイシングテープ)など他の用途に用いられる材料を用いてもよい。
さらに本発明ではシート状粘着材Tとして、粘着材または接着材を有する、シート、テープ、またはフィルムなどを適用できる。シート状粘着材Tの形態としてはロール状の他に枚葉状など他の形態であってもよく、予めワークWの形状に応じた所定の形状を有していてもよい。シート状粘着材Tの構造としては、粘着材または接着材と基材との積層構造の他に、基材を有さない、粘着材または接着材の単層構造が挙げられる。また本実施例ではシート状粘着材TにセパレータSを添設させた構成を例示したが、貼付け装置1またはシート状粘着材Tなどの構造に応じて、セパレータSを省略してもよい。この場合、下板13および支持テーブル24などの各種機構に離型処理を施すことにより、シート状粘着材Tに対する各工程をより好適に実行できる。
(2)本実施例において、ワークWとして矩形の半導体基板を例示したが、ワークWの形状および材料はこれに限られない。本実施例に係る構成は、基板、パネル、ウエハなど各種半導体用部材をワークWとして適用することができる。またワークWの形状としては矩形状の他、円形状、多角形状、略円形状などであってもよい。
(3)本実施例において、発明の目的を達成する限りにおいて、各機構および各工程は適宜変更または省略できる。一例として、ステップS1の工程は、ステップS2の前に行う構成に限ることはなく、ステップS2などの工程を実行している間に行ってもよい。
さらに本発明において、粘着材保持機構5の構成は上記実施形態に限られることはなく、他の例として下記の(A1)〜(A3)に示すように変形実施することができる。
(A1)本実施例において、粘着材保持機構5は粘着性を有する長尺状の保持テープFを用いて粘着材片Tpを保持する構成を例として示したが、粘着材片Tpを保持する構成はこれに限られない。粘着材片Tpを保持した状態で当該粘着材片TpをワークWに貼り付けるための他の変形例として、図18に示すような板状の部材を用いて粘着材片Tpを保持する構成が挙げられる。以下、変形例について説明する。なお、実施例と共通する構成については同符号を付して詳細な説明を省略する。
(A1)の変形例に係るシート状粘着材の貼付け装置1Aにおいて、粘着材保持機構5Aは図18に示すように支持テーブル24と、搬送機構60とを備えている。搬送機構60は搬送アーム61を備えている。搬送アーム61は図示しない駆動機構によって水平進退、旋回、および昇降可能となるように構成されている。搬送アーム61の先端には保持プレート63が設けられている。
保持プレート63は板状の部材であり、剛性を有する材料で構成されている。保持プレート63の下面には吸着孔が設けられており、粘着材片Tpを真空吸着して保持するように構成されている。セパレータSが添設されたシート状粘着材Tを用いる場合、保持プレート63の吸着力は、粘着材片TpとセパレータSとの粘着力より大きくなるように調整される。
保持プレート63は中央部63aおよび外周部63bによって構成されている。中央部63aは粘着材片Tpの中央部分を吸着保持し、外周部63bは粘着材片Tpの外周部分を吸着保持する。外周部63bは、ガラスまたはアクリル樹脂などを例とする光透過性を有する材料で構成されている。すなわち、外周部63bの上方から粘着材片Tpを撮影し、粘着材片Tpの外周部分について明瞭な画像情報を取得することが可能となっている。
粘着材保持機構5Aは、粘着材片Tpを板状の保持プレート63で吸着保持するとともに、吸着保持した粘着材片Tpを貼付け領域Qへと搬送するように構成されている。すなわち変形例に係るシート状粘着材の貼付け装置1Aでは長尺状の保持テープFを必要としないので、少なくとも供給ボビン23、保持部材回収機構11および保持部材回収機構12を省略できる。そのため、長尺状の保持テープFを巻回案内させるためのスペースも省略できるので、貼付け装置1Aのコストダウンおよび小型化が容易となる。
ここで、変形例に係るシート状粘着材の貼付け装置1Aの基本動作を説明する。貼付け装置1Aのフローチャートの概要は、図4に示す実施例に係る貼付け装置1のフローチャートと同じであるが、ステップS5以降の動作について相違する。よって、共通するステップS1〜S4の工程については説明を省略し、ステップS5以降に係る貼付け装置1Aの動作について説明する。
ステップS5(粘着材片の保持)
切断検査の結果、粘着材片Tpが合格品であると判定された場合、保持プレート63によって粘着材片Tpを保持する動作を開始する。すなわち粘着材保持機構5Aの搬送機構60が作動し、図20(a)に示すように、搬送アーム61の先端に設けられている保持プレート63が支持テーブル24の上方へと移動する。そして、保持プレート63の外周部63bの全体が確実に粘着材片Tpの外周部分の全体に当接するように、保持プレート63の位置をx方向およびy方向へ適宜調節する。
切断検査の結果、粘着材片Tpが合格品であると判定された場合、保持プレート63によって粘着材片Tpを保持する動作を開始する。すなわち粘着材保持機構5Aの搬送機構60が作動し、図20(a)に示すように、搬送アーム61の先端に設けられている保持プレート63が支持テーブル24の上方へと移動する。そして、保持プレート63の外周部63bの全体が確実に粘着材片Tpの外周部分の全体に当接するように、保持プレート63の位置をx方向およびy方向へ適宜調節する。
なお、下降を開始する前にステップS4において用いた切断検査機構49などを用いて保持プレート63の上方から保持プレート63および粘着材片Tpの画像情報を取得することにより、保持プレート63と粘着材片Tpとの位置合わせを適切かつ迅速に実行できる。
粘着材片Tpの位置に合わせて保持プレート63の位置を調節した後、図20(b)に示すように保持プレート63は支持テーブル24の上方から下降し、支持テーブル24に吸着保持されている粘着材片Tpに当接する。当接させた後、粘着材保持機構5Aは図示しない真空装置を作動させ、保持プレート63に設けられている吸着孔を介して粘着材片Tpを吸着保持する。
保持プレート63によって粘着材片Tpが吸着保持されると、図20(c)に示すように保持プレート63は粘着材片Tpを略平坦に保持しつつ上昇し、支持テーブル24の上方へと移動する。保持プレート63の吸着力によって粘着材片TpはセパレータSから分離される。セパレータSから分離された粘着材片Tpは、下向きとなっている粘着面を露出させた状態で保持プレート63とともに上昇する。搬送機構60は、保持プレート63で粘着材片Tpを保持した状態で粘着材片Tpを貼付け領域Qへと搬送する。粘着材片Tpは貼付け領域QにおいてステップS7に係る工程に供される。
ステップS6(セパレータの分離)
一方、粘着材片Tpから分離されたセパレータSは、送りローラ32を経由して回収ボビン33に巻き取り回収される。
一方、粘着材片Tpから分離されたセパレータSは、送りローラ32を経由して回収ボビン33に巻き取り回収される。
ステップS7(粘着材片とワークの位置調整)
粘着材片TpをワークWに貼り付ける工程を行う前に、粘着材片TpとワークWとの位置を調整させる工程を行う。すなわち図21に示すように、待機領域Pの上方に配設されているワーク位置認識機構48によって、ワーク保持テーブル8に保持されているワークWの画像情報を取得する。そして貼付け領域Qの上方に配設されている粘着材位置認識機構47により、貼付け領域Qに搬送された粘着材片Tpの画像情報を取得する。
粘着材片TpをワークWに貼り付ける工程を行う前に、粘着材片TpとワークWとの位置を調整させる工程を行う。すなわち図21に示すように、待機領域Pの上方に配設されているワーク位置認識機構48によって、ワーク保持テーブル8に保持されているワークWの画像情報を取得する。そして貼付け領域Qの上方に配設されている粘着材位置認識機構47により、貼付け領域Qに搬送された粘着材片Tpの画像情報を取得する。
このとき、粘着材片Tpの外周部分の上面は、いずれも光透過性を有する外周部63bが当接している。よって粘着材位置認識カメラ47aおよび47bは光透過性を有する外周部63bを通して、粘着材片Tpの外周部分に関する明瞭な画像情報を取得することができる。
各々の画像情報は位置判定部51へと送信され、位置判定部51は当該画像情報を用いて、粘着材片TpとワークWとの相対的な位置に関する情報を算出する。粘着材片TpおよびワークWの相対的な位置を算出する方法は実施例と同様であるので説明を省略する。制御部44は当該相対的な位置情報に基づいて可動台35を制御することによってワーク支持テーブル8の位置をx、y、θなどの各方向に適宜移動させ、粘着材片Tpに対するワークWの位置を調整する。位置の調整を行う結果、図13(c)に示すように、平面視において、ワークWの中心の位置と粘着材片Tpの中心の位置とは正確に一致する。
ステップS8(粘着材片とワークを近接)
粘着材片TpとワークWの位置とを調整した後、ワークWと粘着材片Tpとを近接させる。すなわち図22に示すように、制御部44は昇降台36の昇降移動を制御してワーク載置部37を上昇させ、ワークWと粘着材片Tpとを近接させる。このとき、粘着材片Tpを保持している保持プレート63を下降させることによってワークWと粘着材片Tpとを近接させてもよい。保持プレート63およびワーク載置部37の両方を移動させることによってワークWと粘着材片Tpとを近接させてもよい。
粘着材片TpとワークWの位置とを調整した後、ワークWと粘着材片Tpとを近接させる。すなわち図22に示すように、制御部44は昇降台36の昇降移動を制御してワーク載置部37を上昇させ、ワークWと粘着材片Tpとを近接させる。このとき、粘着材片Tpを保持している保持プレート63を下降させることによってワークWと粘着材片Tpとを近接させてもよい。保持プレート63およびワーク載置部37の両方を移動させることによってワークWと粘着材片Tpとを近接させてもよい。
粘着材片TpとワークWを近接させて両者を近接状態とすることにより、実施例と同様に、ワークWと粘着材片Tpとの距離は所定の小さい値Daとなる。粘着材片TpとワークWを近接状態とした後に粘着材片TpをワークWに貼り付けることにより、貼付け動作において発生する粘着材片Tpの位置ズレの大きさを低減できる。
ステップS9(粘着材片の貼付け)
ワークWと粘着材片Tpとを近接させた後、搬送機構60は搬送アーム61を下降させる。搬送アーム61を下降させることにより、図23に示すように保持プレート63は粘着材片Tpを保持している状態で下降する。保持プレート63をワークWと平行に保った状態で下降することにより、上向きとなっているワークWの貼り付け面全体にわたって粘着材片Tpが接触する。このように、搬送アーム61を下降させることによって、粘着材片TpはワークWの表面に貼り付けられる。すなわち、本変形例において貼付けローラ41は省略されており、搬送機構60は粘着材貼付機構10の機能を兼ね備えている。
ワークWと粘着材片Tpとを近接させた後、搬送機構60は搬送アーム61を下降させる。搬送アーム61を下降させることにより、図23に示すように保持プレート63は粘着材片Tpを保持している状態で下降する。保持プレート63をワークWと平行に保った状態で下降することにより、上向きとなっているワークWの貼り付け面全体にわたって粘着材片Tpが接触する。このように、搬送アーム61を下降させることによって、粘着材片TpはワークWの表面に貼り付けられる。すなわち、本変形例において貼付けローラ41は省略されており、搬送機構60は粘着材貼付機構10の機能を兼ね備えている。
ステップS10(保持部材の分離)
ワークWに粘着材片Tpが貼り付けられると、粘着材貼付け機構10は終端位置から初期位置へと復帰する。粘着材貼付け機構10が初期位置へ復帰するとともに、粘着材保持機構5Aは真空装置の作動を停止させ、保持プレート63による粘着材片Tpの吸着保持を解除させる。その後、図24に示すように、保持プレート63を上昇させることによって保持プレート63は粘着材片Tpから分離される。搬送機構60は、搬送アーム61を適宜駆動させ、保持プレート63を初期位置へ復帰させる。保持プレート63を分離することにより、ワーク保持テーブル8の上には粘着材片Tpが貼り付けられたワークWが残される。
ワークWに粘着材片Tpが貼り付けられると、粘着材貼付け機構10は終端位置から初期位置へと復帰する。粘着材貼付け機構10が初期位置へ復帰するとともに、粘着材保持機構5Aは真空装置の作動を停止させ、保持プレート63による粘着材片Tpの吸着保持を解除させる。その後、図24に示すように、保持プレート63を上昇させることによって保持プレート63は粘着材片Tpから分離される。搬送機構60は、搬送アーム61を適宜駆動させ、保持プレート63を初期位置へ復帰させる。保持プレート63を分離することにより、ワーク保持テーブル8の上には粘着材片Tpが貼り付けられたワークWが残される。
ステップS11(貼付け状態の検査)
保持プレート63を粘着材片Tpから分離させた後、ワーク保持テーブル8は粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを保持しつつ、ガイドレールR1に沿って貼付け領域Qから待機位置Pへと移動する。そして待機位置Pの上方に配設されている貼付け検査機構50により、粘着材片Tpの貼付け状態を検査する。粘着材片Tpの貼付け状態を検査する工程は、実施例と同様である。
保持プレート63を粘着材片Tpから分離させた後、ワーク保持テーブル8は粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを保持しつつ、ガイドレールR1に沿って貼付け領域Qから待機位置Pへと移動する。そして待機位置Pの上方に配設されている貼付け検査機構50により、粘着材片Tpの貼付け状態を検査する。粘着材片Tpの貼付け状態を検査する工程は、実施例と同様である。
ステップS12(ワークの回収)
粘着材片Tpが貼り付けられたワークWが合格品であると判定された場合、粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを回収する。吸着パッド38をワーク載置部の載置面から突出させてワークWを受け取り位置へと持ち上げさせ、ワーク搬送機構9によってワークWをワーク保持テーブル8からワーク収納部7へと搬出する。搬送アーム9aは、ワーク収納部7のマガジンC2に、粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを差し込み収納する。
粘着材片Tpが貼り付けられたワークWが合格品であると判定された場合、粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを回収する。吸着パッド38をワーク載置部の載置面から突出させてワークWを受け取り位置へと持ち上げさせ、ワーク搬送機構9によってワークWをワーク保持テーブル8からワーク収納部7へと搬出する。搬送アーム9aは、ワーク収納部7のマガジンC2に、粘着材片Tpが貼り付けられたワークWを差し込み収納する。
このように、保持テープFに限ることはなく保持プレート63のような部材であっても粘着材片Tpを略平坦に保持できる。そして粘着材片Tpを保持した状態で粘着材片TpをワークWに貼り付けることにより、粘着面が露出している粘着材片Tpが貼付け工程において変形または変位することを防止できるので、粘着材片Tpが貼り付けられる位置の精度を向上できる。
(A2)上述した実施例において、粘着材片Tpを保持できる構成であれば保持テープFは長尺状のテープに限ることはなく、枚葉状など他の形状であってもよい。また、保持テープFの上方から保持テープFを通して粘着材片Tpを撮影する構成に限らない場合、保持テープFとして光透過性を有しない材料を用いてもよい。
(A3)上述した変形例(A1)において、保持プレート63の形状は矩形に限ることはなく、円形状または多角形状など他の形状であってもよい。また、保持プレート63は中央部63aと外周部63bとを備える構成に限ることはなく、光透過性を有する材料で一体形成された板状部材であってもよい。さらに保持プレート63の上方から粘着材片Tpを撮影する構成に限らない場合、保持プレート63として光透過性を有しない材料で一体形成された板状部材を用いてもよい。
さらに本発明において、粘着材切断機構5の構成は上記実施形態に限られることはなく、他の例として下記の(B1)〜(B5)に示すように変形実施することができる。
(B1)実施例および各変形例において、下板13に受け止められているシート状粘着材Tのテンションを調節する構成は、下板13を昇降させる構成に限られない。シート状粘着材Tのテンションを調節する他の構成の例として、ダンサローラやガイドローラなどを調節することによって、シート状粘着材Tの繰り出し方向にテンションを調節する構成が挙げられる。
また、図25(a)に示すように、シート状粘着材Tの長手方向の両端をそれぞれ一対の把持部材65で把持し、各々の把持部材65を互いに離間する方向V1へ移動させてもよい。図25(b)に示すように、下板13に受け止められているシート状粘着材Tの上でならしローラ67を転動させてもよいし、以上に挙げた構成を適宜組み合わせてもよい。
(B2)実施例および各変形例において、下降する切断ユニット15を受け止めピン18で受け止めることによって、切断ユニット15がシート状粘着材Tの切断を完了する切断完了位置の高さを調整する構成を例示している。しかし、切断完了位置の高さを調整する高さ調整機構の構成は、受け止めピン18を例とする物理的な部材で受け止める構成の他、モータなどの駆動機構によって切断ユニット15が下降する位置の下限を調整する構成などを用いてもよい。なお、受け止めピン18を例とする高さ調整機構は必須な構成ではなく、切断ユニット15による過剰な切断を回避することを目的とする、任意に配設される構成である。
(B3)実施例および各変形例において、切断刃19の長さおよび角度は切断軌跡Kにわたって一様でなくともよい。一例として図26(a)に示すように、切断刃19は刃の長さが比較的長い突出刃部19aと、刃の長さが比較的短い通常刃部19bとを備えてもよい。突出刃部19aは環状の切断刃19の一部を構成しており、通常刃部19bは切断刃19のうち突出刃部19a以外の部分に相当する。
図26(b)に示すように、シート状粘着材Tの厚み方向において、通常刃部19bの長さG1と比べて、突出刃部19aの長さG2の方が長くなるように構成される。すなわち、切断刃19がシート状粘着材Tを切断する場合、突出刃部19aは通常刃部19bと比べてシート状粘着材Tをより深く切断する。
その結果、図26(c)に示すように、切断刃19が粘着テープTを切断する環状の切断軌跡Kのうち、突出刃部19aは太い実線で示される第1領域K1を切断し、通常刃部19bは細い実線で示される第2領域K2を切断する。ここで、第1領域K1は分離開始箇所Sdを含む領域となるように、切断刃13における突出刃部13aの配設位置は調整されている。
本発明において、分離開始箇所Sdとは切断軌跡Kのうち、粘着材片Tp以外の部分のシート状粘着材Tと粘着材片Tpとの分離が開始される箇所を意味する。実施例などのように粘着材回収機構4の回収ボビン21が繰り出し方向xに直交するように配設されている場合、分離開始箇所Sdは粘着材片Tpにおいて最も下流に位置する直線の部分に相当する。分離開始箇所Sdは図26(c)において点線で囲まれた部分として示されている。
切断ユニット15の切断完了位置、突出刃部19aの長さG2、および通常刃部19bの長さG1は、シート状粘着材Tの厚さ、セパレータSの厚さ、およびシート状粘着材Tの層とセパレータSの層との界面Psの変形しやすさなどのパラメータによって定められる。
具体的には、切断位置へ切断ユニット15が移動した場合、通常刃部19bがセパレータSの層を完全に切断することがなく、かつ、突出刃部19aが確実にシート状粘着材Tの層を完全に切断するように、切断完了位置の高さと長さG1と長さQ2とが予め調整される。その結果、図27(a)に示すように、切断刃19がシート状粘着材Tを上方から押圧することによって界面Psが下方へ沈むように変形する場合であっても、切断刃19のうち少なくとも突出刃部19aは確実にシート状粘着材Tの層を完全に切断できる。
突出刃部19aがシート状粘着材Tを完全に切断することにより、少なくとも分離開始箇所Sdではシート状粘着材Tの層に切れ残りが発生することがない。従って、ステップS4において、まず分離開始箇所Sdにおいて粘着材片Tpが余剰粘着材Tnから確実に分離され、続いて切断領域K1においても粘着材片Tpが余剰粘着材Tnから確実に分離される。切断領域K2に切れ残りが発生していた場合であっても、既に粘着材片Tpから分離されている余剰粘着材Tnの部分が巻き上げられることによって発生する強い剪断力が当該切れ残りの部分に作用する。よって、切れ残りの部分におけるシート状粘着材Tの層は当該剪断力によって完全に切断される。
従って、シート状粘着材TまたはセパレータSが軟質の材料で構成されるなどの理由により界面Nが変形しやすい場合であっても、切断軌跡Kの全体にわたって粘着材片Tpが余剰粘着材Tnから確実に分離される。そのため、粘着材片Tpの周囲にある余剰粘着材Tnから粘着材片Tpを分離できず、余剰粘着材Tnを巻き上げる際に粘着材片Tpが余剰粘着材Tnとともに巻き上げられるという事態が発生することを確実に防止できる。
なお、切断刃19の一部を長くする構成としては図26(a)に示す構成に限ることはなく、図27(b)に示すように切断刃19のうち角部を突出刃部19aとする構成が好ましい例として挙げられる。シート状粘着材Tの繰り出し方向Lnに対して平行する方向に余剰粘着材Tnを巻き上げる場合、図27(c)に示すように少なくとも分離開始箇所Sdの一部に第1領域K1となる角部が含まれている。
よって、角部を突出刃部19aとすることにより、分離開始箇所Sdのうち突出刃部19aが切断する第1領域K1の部分においては確実にシート状粘着材Tが完全に切断されるので、余剰粘着材Tnを巻き上げ回収する際に、突出刃部19aが切断する部分では粘着材片Tと余剰粘着材Tnとが分離されて剪断力が発生する。そして当該剪断力は分離開始箇所Sdのうち第2領域K2となる部分および分離開始箇所Sd以外の切断軌跡Kにも作用し、切断軌跡Kの全体にわたって粘着材片Tと余剰粘着材Tnとが確実に分離される。
このように、図26(a)に示すような、分離開始箇所Sdの全体が第1領域K1に含まれる構成に限られず、図27(b)に示すような、少なくとも分離開始箇所Sdの一部が第1領域K1に含まれるように切断刃19の一部の長さまたは角度を調整することにより、粘着材片Tが余剰粘着材Tnとともに粘着材回収機構4に回収されるという事態を確実に回避できる。
なお、図27(b)に示すような、切断刃19のうち角部を突出刃部19aとする構成は、粘着材回収機構4の回収ボビン21をシート状粘着材Tの繰り出し方向Lnに対して傾斜するように配設させた場合において、より好ましい。すなわち、回収ボビン21が繰り出し方向Lnに対して傾斜する場合、余剰粘着材Tnはx方向に対して傾斜する方向に沿って巻き上げられるので、分離開始箇所Sdは粘着材片Tpの角部に相当する。なお、平面視において、余剰粘着材Tnのうち巻き上げられる部分が進行する方向の一例を、図27(c)または(d)において符号Lfで示している。
すなわち図27(d)に示すように、矩形の切断軌跡Kのうち角部が第1領域K1となるので、分離開始箇所Sdである角部において確実にシート状粘着材Tの層を完全に切断できる。つまり、分離開始箇所Sdにおいてシート状粘着材Tの切れ残りが発生しないので、分離開始箇所Sdを起点として剪断力が切断軌跡Kの全体に作用する。そのため、確実に粘着材片Tpは余剰粘着材Tnから分離され、余剰粘着材Tnのみが粘着材回収機構4に回収される。
(B4)粘着材切断機構3は環状の切断刃19を複数備えてもよい。複数の切断刃19を備える粘着材切断機構3の一例を図28(a)に示している。本変形例では、3つの切断刃19がシート状粘着材Tの繰り出し方向に並んでいる構成を例として説明する。
本変形例では、ステップS2において各々の切断刃19が下板13に受け止められているシート状粘着材Tを切断することにより、図28(b)に示すように3つの粘着材片Tp、すなわち粘着材片TpA〜TpCが形成される。ステップS3ではこれら3つの粘着材片TpA〜TpCを順次分離させる。下流から上流に向けて余剰粘着材Tnを巻き上げていくことにより、まずは図28(c)に示すように、最も下流に位置する粘着材片TpAが粘着材片TpA以外の部分のシート状粘着材Tから分離される。すなわち、粘着材片TpB、粘着材片TpCおよび余剰粘着材Tnからなる部分のシート状粘着材Tから粘着材片TpAが分離される。
続いてシート状粘着材Tを下流に送りつつ余剰粘着材Tnを巻き上げていくことにより、次に粘着材片TpBが粘着材片TpB以外の部分のシート状粘着材Tから分離される。すなわち、粘着材片TpCおよび余剰粘着材Tnからなる部分のシート状粘着材Tから粘着材片TpBが分離される。そして、粘着材片TpCが粘着材片TpC以外の部分のシート状粘着材Tから分離されることにより、粘着材片TpA〜TpCの各々がセパレータSの上に残り、余剰粘着材Tnが巻き上げられて分離された状態となる。その後、ステップS4以降の各工程により、粘着材片TpA〜TpCは、それぞれ別のワークWに貼り付けられる。
(B5)粘着材切断機構3によるシート状粘着材Tの切断は、シート状粘着材Tの繰り出し走行を一時停止させてから行う構成に限られない。すなわち、繰り出し方向における粘着材切断機構3およびシート状粘着材Tの相対的な位置が同じ位置に保たれつつシート状粘着材Tを切断できる構成であれば、シート状粘着材Tをx方向へ繰り出し走行させつつ、粘着材切断機構3による切断を行ってもよい。
当該変形例の具体例として、シート状粘着材Tおよび粘着材切断機構3を同一の速度でx方向へ移動させつつ、粘着材切断機構3によるシート状粘着材Tの切断を実行させる構成が挙げられる。粘着材切断機構3およびシート状粘着材Tの相対的な位置が同じ位置であるため、粘着材片Tpの切断軌跡Kの位置が想定される位置からズレることを回避できる。また、シート状粘着材Tの繰り出し走行を停止させる必要がないので、シート状粘着材の貼付け装置1の作業効率を向上できる。
さらに本発明において、粘着材位置認識機構47およびワーク位置認識機構48などの、ステップS7において粘着材片とワークの位置を調整する構成は上記実施形態に限られることはない。粘着材片とワークの位置を調整する構成の他の例として、下記の(C1)〜(C6)に示すように変形実施することができる。
(C1)粘着材位置認識機構47は図12(a)などに示すような、粘着材片Tpの上方から保持テープFを通して粘着材片Tpを撮影し、取得された粘着材片Tpの画像情報を用いて粘着材片Tpの位置を認識する構成に限られない。すなわち図29(a)に示すように、粘着材片Tpの下方すなわち粘着材片Tpに対向する側から粘着材片Tpの位置を認識してもよいし、その他の方向から認識してもよい。
粘着材位置認識機構47が粘着材片Tpの下方から粘着材片Tpの画像情報を取得する場合、保持テープFなどの保持部材に遮られることを回避できる。よって、保持テープFなどの保持部材として光透過性を有する材料を用いない場合であっても高精度な粘着材片Tpの画像情報を取得できる。またワーク位置認識機構48についても、ワークWの上方からワークWの位置を認識する構成に限ることはなく、他の方向からワークWの位置を認識してもよい。
(C2)粘着材位置認識機構47およびワーク位置認識機構48の各々が配設される位置は実施例の構成に限ることはなく適宜変更してよい。一例としてワーク位置認識機構48を貼付け領域Qの上方に配設してもよい。なお、粘着材位置認識機構47およびワーク位置認識機構48の各々は固定された状態で配設されることが好ましい。粘着材位置認識機構47およびワーク位置認識機構48の位置を固定して当該機構の位置ズレを発生させない構成とすることにより、ワークWおよび粘着材片Tpの位置認識精度の低下を防止できる。
(C3)粘着材位置認識機構47およびワーク位置認識機構48は別個の構成に限ることはなく、共通の構成であってもよい。すなわち図29(b)に示すように、位置認識カメラ71aおよび71bが、ワークWの画像情報を取得してワークWの位置を認識するとともに、粘着材片Tpの画像情報を取得して粘着材片Tpの位置を認識する。この場合、位置認識カメラ71aおよび71bを備える位置認識機構71が第1認識機構および第2認識機構に相当する。
また(C3)に係る変形例において、位置認識機構71の各々はワークWおよび粘着材片Tpの両方の位置を同時に認識する構成に限ることはなく、一方の位置を認識した後に他方の位置を認識してもよい。一例として、貼付け領域Qの上方において位置認識機構71がまず粘着材片Tpの位置を認識し、ワークWを保持した状態のワーク保持テーブル8を待機領域Pから貼付け領域Qへと移動させた後に位置認識機構71がワークWの位置を認識する構成が挙げられる。
(C4)ワークWおよび粘着材片Tpの位置を認識する構成は、粘着材位置認識カメラ47aのようなカメラで撮影する構成に限られない。他の例として光学センサ、超音波センサなどを例とする各種センサを用いてワークWおよび粘着材片Tpの位置を認識する構成が挙げられる。さらに光学センサの例としては、カメラのように画像を取得する構成の他に、レーザなどを用いてワークWまたは粘着材片Tpの端部を検知する構成が挙げられる。ただし、ワークWおよび粘着材片Tpの詳細な位置を容易に認識できる構成として、光学センサを用いてワークWまたは粘着材片Tpの光学的情報を取得することが好ましい。
(C5)粘着材位置認識機構47およびワーク位置認識機構48は、実施例のような、粘着材片TpまたはワークWの対向する2つの角部を認識する構成に限られない。すなわち粘着材位置認識機構47およびワーク位置認識機構48が対象を認識する位置および数は適宜変更してもよい。一例としてワークWまたは粘着材片Tpが特定の標的部位を有する場合、粘着材位置認識機構47およびワーク位置認識機構48は当該標的部位を認識することによって、ワークWまたは粘着材片Tpの位置を認識できる。標的部位の例としては図29(c)に示すようなノッチ部分NcおよびマークMcの他、オリエンテーションフラットなどが挙げられる。
(C6)粘着材片TpとワークWの位置を調整する工程を実行するタイミングは実施例に限ることはなく、粘着材片TpをワークWに貼り付ける前であれば適宜変更してよい。
さらに本発明において、切断検査機構49および貼付け検査機構50など、粘着材片TpおよびワークWの検査を行う構成は上記実施形態に限られることはない。検査を行う構成の他の例として、下記の(D1)〜(D5)に示すように変形実施することができる。
(D1)シート状粘着材の貼付け装置1は切断検査機構49および貼付け検査機構50の両方を備える構成に限ることはなく、一方のみを備えてもよい。また、切断検査機構49が粘着材片Tpを検査するタイミングは適宜変更してよい。ワークWに貼り付けられた粘着材片Tpを貼付け検査機構50が検査するタイミングについても適宜変更できる。
(D2)切断検査機構49は、切断検査カメラ49aのようなカメラで撮影することにより粘着材片Tpを検査する構成に限られない。他の例として光センサ、超音波センサなどを例とする各種センサを用いて粘着材片Tpのサイズおよび形状を認識する構成が挙げられる。一例として、各種センサが粘着材片Tpの端部の位置を全体にわたって検知することにより、粘着材片Tpのサイズおよび形状を検知できる。また、貼付け検査機構50についても貼付け検査カメラ50aのようなカメラを用いる構成に限ることはなく、ワークWに貼り付けられた粘着材片Tpを各種センサによって検知する構成を採用してもよい。
(D3)検査の結果、粘着材片Tpの切断または貼付けが正常に行われなかったと判定された場合、粘着材片Tp付きのワークWの不合格品、または粘着材片Tpの不合格品を自動で除去してもよい。この場合、シート状粘着材の貼付け装置1は、さらに搬送アームなどの搬送手段を有する不合格品除去機構を備える。
切断判定部52または貼付け判定部53から不合格品が発生したことを示す信号を制御部44が受信した場合、制御部44は不良品除去機構を制御することによってワークWの不合格品または粘着材片Tpの不合格品をラインから除去し、不合格品を収納する不合格品回収部へと搬送する。不合格品の除去および回収を自動化することにより、貼付け装置1の作業効率が向上するとともにオペレータの負担を軽減できる。
(D4)切断検査機構49は、粘着材片Tpのサイズおよび形状の両方を検査して基準サイズの情報および基準形状の情報を比較する構成に限ることはなく、粘着材片Tpのサイズおよび形状のうち一方を検査する構成でもよい。
(D5)切断検査カメラ49aおよび49bは、粘着材片Tpの一部を撮影する構成に限ることはなく、広角レンズなどを用いることによって粘着材片Tpの全体を撮影してもよい。この場合、粘着材片Tpの全体像の情報が切断検査機構49によって得られるので、切断判定部52は粘着材片Tpの全体像を再現する演算を行う必要がない。よって、切断判定部52による演算処理を単純化できる。同様に、貼付け検査カメラ50aおよび50bについてもワークWおよび粘着材片Tpの全体を撮影する構成を採用できる。
(D6)貼付け判定部53によってワークWに対する粘着材片Tpの貼付けが正常に行われなかったと判定された場合、粘着材片Tpが貼り付けられたワークWの不合格品を再利用する構成であってもよい。本変形例において、シート状粘着材の貼付け装置1は粘着材剥離機構80を備えている。
粘着材剥離機構80は、待機位置Pにワーク保持テーブル8が位置する場合において、ワーク保持テーブル8の上方に配置されており、ワークWにおいて不適切な位置に貼り付けられている粘着材片TpをワークWから剥離して回収する。粘着材剥離機構80は図30(a)に示すように、ロール巻きされた剥離テープHaを案内する案内ローラ83と、ナイフエッジ状の剥離部材85と、剥離テープHaを回収する巻き取り軸87とを備えている。
剥離テープHaは案内ローラ83によって剥離部材85へ案内され、剥離部材85において折り返し反転した後、巻き取り軸87によって巻き取り回収される。すなわち図30(b)に示すように、ワークWの表面に貼り付けられている粘着材片Tpに剥離テープHaを貼り付けた状態で、ワーク保持テーブル8または粘着材剥離機構80を移動させることによって、粘着材片Tpは剥離テープHaと一体となってワークWの表面から剥離される。
剥離テープHaと一体となって剥離された粘着材片Tpは、剥離テープHaとともに巻き取り軸87に回収される。ワーク保持テーブル8の上に残っているワークWは、ワーク搬送機構9によってワーク収納部7のマガジンC1に収納される。収納された当該ワークWは再利用が可能であるので、ワークWに対する粘着材片Tpの貼付け工程が適切に行われなかった場合であってもワークWを有効に利用できる。
1 … シート状粘着材の貼付け装置
2 … 粘着材供給機構
3 … 粘着材切断機構
4 … 粘着材回収機構
5 … 粘着材保持機構
6 … セパレータ回収機構
7 … ワーク収納部
8 … ワーク保持テーブル
9 … ワーク搬送機構
10 … 粘着材貼付け機構
11 … 保持部材分離機構
12 … 保持部材回収機構
13 … 下板
15 … 切断ユニット
16 … 上部固定板
17 … 可動台
18 … 受け止めピン
19 … 切断刃
21 … 回収ボビン
23 … 供給ボビン
24 … 支持テーブル
25 … 貼付けユニット
27 … 貼付けローラ
29 … 駆動シリンダ
30 … 案内レール
35 … 可動台
35a … 前後可動台
35b … 左右可動台
35c … 回転可動台
36 … 可動台
37 … ワーク載置部
38 … 吸着パッド
39 … 位置決め部材
41 … 貼付けローラ
44 … 制御部
45 … 入力部
47 … 粘着材位置認識機構
48 … ワーク位置認識機構
49 … 切断検査機構
50 … 貼付け検査機構
51 … 位置判定部
52 … 切断判定部
53 … 貼付け判定部
54 … 記憶部
55 … 報知部
80 … 粘着材剥離機構
2 … 粘着材供給機構
3 … 粘着材切断機構
4 … 粘着材回収機構
5 … 粘着材保持機構
6 … セパレータ回収機構
7 … ワーク収納部
8 … ワーク保持テーブル
9 … ワーク搬送機構
10 … 粘着材貼付け機構
11 … 保持部材分離機構
12 … 保持部材回収機構
13 … 下板
15 … 切断ユニット
16 … 上部固定板
17 … 可動台
18 … 受け止めピン
19 … 切断刃
21 … 回収ボビン
23 … 供給ボビン
24 … 支持テーブル
25 … 貼付けユニット
27 … 貼付けローラ
29 … 駆動シリンダ
30 … 案内レール
35 … 可動台
35a … 前後可動台
35b … 左右可動台
35c … 回転可動台
36 … 可動台
37 … ワーク載置部
38 … 吸着パッド
39 … 位置決め部材
41 … 貼付けローラ
44 … 制御部
45 … 入力部
47 … 粘着材位置認識機構
48 … ワーク位置認識機構
49 … 切断検査機構
50 … 貼付け検査機構
51 … 位置判定部
52 … 切断判定部
53 … 貼付け判定部
54 … 記憶部
55 … 報知部
80 … 粘着材剥離機構
Claims (14)
- ワークに対して、所定形状のシート状粘着材を貼り付けるシート状粘着材の貼付け方法であって、
粘着材保持部材により前記シート状粘着材を保持した状態で前記シート状粘着材を前記ワークに貼り付ける貼付け過程と、
前記貼付け過程の前および後の少なくとも一方において、前記ワークの所定部分および前記シート状粘着材の所定部分のうち少なくとも一方を認識機構により光学的に認識し、前記認識機構により得られた情報に基づいて、異常の有無の検査を行う検査過程と、
を備えることを特徴とするシート状粘着材の貼付け方法。 - 請求項1に記載のシート状粘着材の貼付け方法であって、
前記検査過程は、前記シート状粘着材のサイズおよび形状のうち少なくとも一方について異常の有無の検査を行う
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け方法。 - 請求項1に記載のシート状粘着材の貼付け方法であって、
前記検査過程は、前記ワークに対して前記シート状粘着材が貼り付けられた位置について異常の有無の検査を行う
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け方法。 - 請求項3に記載のシート状粘着材の貼付け方法であって、
前記検査過程において、前記ワークに対して前記シート状粘着材が貼り付けられた位置に異常があると判断された場合、前記ワークから前記シート状粘着材を剥離させる剥離過程を備える
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のシート状粘着材の貼付け方法であって、
入力部を用いて検査の判断基準に関する情報を入力し、前記判断基準に関する情報を記憶部に記憶させる記憶過程を備え、
前記検査過程は、前記認識機構により得られた情報と前記記憶部に記憶されている前記判断基準に関する情報とを比較することによって、異常の有無の検査を行う
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け方法。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のシート状粘着材の貼付け方法であって、
前記検査過程において異常があると判断された場合、前記異常の発生を報知する報知過程を備える
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け方法。 - 請求項6に記載のシート状粘着材の貼付け方法であって、
前記異常の存在が報知された場合、前記貼付け過程を中断させる中断過程を備える
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け方法。 - ワークに対して、所定形状のシート状粘着材を貼り付けるシート状粘着材の貼付け装置であって、
粘着材保持部材により前記シート状粘着材を保持した状態で前記シート状粘着材を前記ワークに貼り付ける貼付け機構と、
前記貼付け過程の前および後の少なくとも一方において、前記ワークの所定部分および前記シート状粘着材の所定部分のうち少なくとも一方を光学的に認識する認識機構と、
前記認識機構により得られた情報に基づいて、異常の有無の検査を行う検査機構と、
を備えることを特徴とするシート状粘着材の貼付け装置。 - 請求項8に記載のシート状粘着材の貼付け装置であって、
前記検査機構は、前記シート状粘着材のサイズおよび形状のうち少なくとも一方について異常の有無の検査を行う
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け装置。 - 請求項8に記載のシート状粘着材の貼付け装置であって、
前記検査機構は、前記ワークに対して前記シート状粘着材が貼り付けられた位置について異常の有無の検査を行う
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け装置。 - 請求項10に記載のシート状粘着材の貼付け装置であって、
前記ワークに対して前記シート状粘着材が貼り付けられた位置に異常があると前記検査機構が判断した場合、前記ワークから前記シート状粘着材を剥離させる剥離機構を備える
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け装置。 - 請求項8ないし請求項11のいずれかに記載のシート状粘着材の貼付け装置であって、
検査の判断基準に関する情報を入力する入力部と、
前記入力部によって入力された、前記判断基準に関する情報を記憶する記憶部と、
を備え、
前記検査機構は、前記認識機構により得られた情報と前記記憶部に記憶されている前記判断基準に関する情報とを比較することによって、異常の有無の検査を行う
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け装置。 - 請求項8ないし請求項12のいずれかに記載のシート状粘着材の貼付け装置であって、
異常があると前記検査機構に判断された場合、前記異常の発生を報知する報知機構を備える
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け装置。 - 請求項13に記載のシート状粘着材の貼付け装置であって、
前記異常の存在が報知された場合、前記貼付け過程を中断させる中断機構を備える
ことを特徴とするシート状粘着材の貼付け装置。
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JP2018245306A JP2020107741A (ja) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | シート状粘着材の貼付け方法およびシート状粘着材の貼付け装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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